Apostila-elementos De Instalações Eletricas Prediais-senai-rj

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Elementos de Instalações Elétricas Prediais versão preliminar SENAI - RJ Elementos de Instalações Elétricas Prediais Rio de Janeiro 2003 FIRJAN – Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro Eduardo Eugenio Gouvêa Vieira Presidente Diretoria Corporativa Operacional Augusto Cesar Franco de Alencar Diretor SENAI – Rio de Janeiro Fernando Sampaio Alves Guimarães Diretor Regional Diretoria de Educação Regina Maria de Fátima Torres Diretora Elementos de Instalações Elétricas Prediais SENAI - RJ Elementos de Instalações elétricas prediais © 2003 SENAI - Rio de Janeiro Diretoria de Educação FICHA TÉCNICA Gerência de Educação Profissional - SENAI-RJ Gerência de Produto Produção Editorial Pesquisa de Conteúdo e Redação Revisão Pedagógica Revisão Gramatical e Editorial Revisão Técnica Projeto Gráfico Editoração Eletrônica Edição revista e ampliada do material Elementos de Instalações elétricas prediais Material para fins didáticos Propriedade do SENAI-RJ Reprodução total ou parcial, sob expressa autorização SENAI-RJ GEP-Gerência de Educação Profissional Rua Mariz e Barros, 678 – Tijuca 20270-002 – Rio de Janeiro-RJ Tel.: (0xx21) 2587-1121 Fax: (0xx21) 2254-2884 www.rj.senai.br Luís Roberto Arruda Carlos Bernardo Ribeiro Schlaepfer Vera Regina Costa Abreu Antonio Gomes de Mello Izabel Maria de Freitas Sodré Izabel Maria de Freitas Sodré Antonio Gomes de Mello Angela Elizabeth Denecke g-dés design Emerson Gonçalves Introdução 1- Normas de segurança. . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.1 - Equipamentos de proteção . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.1.1 - Equipamentos de proteção coletiva - EPC . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.1.2 - Equipamentos de proteção individual - EPI. . . . . . . . . . . . . . . 20 1.1.3 - Equipamentos de proteção individual do eletricista . . . . . . . . . . 21 1.2 - Cuidados específicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.2.1 - PC de força . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.2.2 - Quadro de tomadas - andares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.2.3 - Quadro de tomadas - concretagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.2.4 - Iluminação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.2.5 - Gambiarras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1.3 - Recomendações gerais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1.4 - Fontes de choque elétrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1.4.1 - Choque elétrico - definição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.4.2 - Efeitos indiretos e diretos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.4.3 - Resistência elétrica do corpo humano . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.4.4 - Tensões de toque e passo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.4.5 - Tensões de passo e toque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 1.4.6 - Tabela de acidentes com eletricidade. . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 1.5 - Segurança do trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 1.5.1 - Regras básicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 1.5.2 - Regras para o trabalho com energia elétrica . . . . . . . . . . . . . . 26 2 - Aplicação de conhecimento de leitura e interpretação de plantas . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.1- Escalas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.1.1 - Conceito. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.1.2 - Tipos de escala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.2 - Planta baixa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.3 - Simbologia das instalações elétricas . . . . . . . . . . . . 36 2.4 - Projeto de instalação elétrica . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3 - Montagem e instalação de sistemas de tubulações . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.1 - Localização de elementos e traçado de percurso da instalação elétrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.1.1 - Rede elétrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.1.1.1 - Rede exposta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.1.1.2 - Rede embutida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.1.2 - Materiais utilizados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.1.2.1 - Lápis de carpinteiro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.1.2.2 - Giz de alfaiate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.1.2.3 - Escadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.1.2.4 - Linha de bater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.1.2.5 - Prumo de centro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.1.2.6 - Metro articulado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.1.2.7 - Trena. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.1.2.8 - Nível . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.1.3 - Localização de elementos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 3.1.3.1 - Tomada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 3.1.3.2 - Interruptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.1.3.3 - Lâmpada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.1.4 - Traçado do percurso da instalação elétrica . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.1.4.1 - Na parede . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.1.4.2 - No teto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.2 - Montagem e instalação de tubulações metálicas e PVC com caixas e conduletes . . . . . . 49 3.2.1 - Eletrodutos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.2.1.1 - Eletroduto rígido metálico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.2.1.2 - Eletroduto rígido plástico (PVC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.2.1.3 - Eletrodutos flexíveis metálicos (conduítes) . . . . . . . . . . . . 51 3.2.1.4 - Tabelas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.2.2 - Corte, abertura de roscas e curvamento . . . . . . . . . . . . . . . . 52 3.2.2.1 - Ferramentas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 3.2.2.1.1 - Serra manual. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 3.2.2.1.2 - Corta-tubos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.2.2.1.3 - Tarraxa simples com catraca. . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.2.2.1.4 - Tarraxa para PVC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.2.2.1.5 - Morsa de bancada para tubos . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.2.2.1.6 - Morsa de corrente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 3.2.2.1.7 - Limatão redondo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 3.2.2.1.8 - Almotolia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 3.2.2.1.9 - Vira - tubos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.2.2.2 - Curvatura de eletroduto rígido metálico . . . . . . . . . . . . . . 57 3.2.2.2.1 - Fases da operação. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.2.2.2.2 - Maçarico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.2.2.2.3 - Soprador térmico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3.2.2.2.4 - Mola . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.2.2.2.5 - Areia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 3.2.3 - Junção com luvas, buchas e arruelas. . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 3.2.3.1 - Luva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 3.2.3.1.1 - Luvas e conectores sem rosca . . . . . . . . . . . . . . 64 3.2.3.2 - Buchas e arruelas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 3.2.4 - Fixação e estanqueidade de caixa de passagem em paredes e lajes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 3.2.4.1 - Caixas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 3.2.5 - Conduletes roscáveis e sem rosca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.2.5.1 - Conduletes roscáveis – tipos e bitolas . . . . . . . . . . . . . . 67 3.2.5.2 - Conduletes sem rosca. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.2.5.3 - Conduletes com ou sem rosca, equipados com acessórios elétricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Mãos-à-obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 4 - Enfiação e conexão de condutores elétricos . . . 71 4.1 - Materiais e ferramentas para emenda de condutores . . . 73 4.1.1 - Ferro elétrico de soldar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 4.1.2 - Solda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 4.1.3 - Breu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4.1.4 - Fita isolante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4.2 - Emendas de condutores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 4.2.1 - Emendas em prosseguimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 4.2.2 - Emendas em derivação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 4.2.3 - Emendas na caixa de passagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 4.2.4 - Utilização da solda, do cadinho e da pasta de soldar . . . . . . . . . 80 4.3 - Tracionamento de condutores em tubulações . . . . . . . . 81 4.4 - Componentes de acionamento . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.4.1 - Interruptor de uma seção e lâmpada incandescente . . . . . . . . . . 82 4.4.1.1 - Interruptor de uma seção (simples) . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.4.1.2 - Receptáculo reto normal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.4.1.3 - Lâmpada incandescente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.4.1.4 - Diagrama unifilar e multifilar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 4.4.2 - Interruptor de duas seções e lâmpadas incandescentes . . . . . . . 84 4.4.2.1 - Interruptor de duas seções . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 4.4.2.2 - Diagrama multifilar e unifilar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 4.4.3 - Interruptor de três seções e lâmpadas incandescentes . . . . . . . . 85 4.4.4 - Interruptor paralelo (three - way) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 4.4.5 - Interruptor intermediário (four - way) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Mãos-à-obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 5 - Montagem e instalação de sistema de acionamento; iluminação . . . . . . . . . 89 5.1- Peças e aparelhos instalados em iluminação fluorescente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 5.1.1 - Luminária fluorescente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 5.1.2 - Calha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 5.1.3 - Receptáculo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 5.1.4 - Difusor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 5.1.5 - Starter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 5.1.6 - Suporter starter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 5.1.7 - Reator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 5.1.8 - Lâmpada fluorescente de catodo preaquecido . . . . . . . . . . . . . 93 5.1.8.1 - Lâmpadas fluorescentes circulares . . . . . . . . . . . . . . . . 93 5.1.8.2 - Lâmpadas fluorescentes compactas eletrônicas . . . . . . . . . 94 5.2 - Lâmpadas fluorescentes X Lâmpadas incandescentes . . . 94 5.3 - Diagramas com lâmpadas fluorescentes . . . . . . . . . . 95 5.3.1 - Comandadas por interruptores paralelos (three-way – 2 comandos) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 5.3.2 - Comandadas por interruptores paralelos (three-way) e intermediário(s) (four-way – 3 comandos) . . . . . . . . . . . . 96 Mãos-à-obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 6 - Tomadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 6.1 - Normas de instalações elétricas em iluminação e tomadas (NBR - 5410) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 6.1.1 - Tomadas de corrente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Mãos-à-obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 7 - Montagem e instalação de sistema de acionamento e de sensores de presença . . . . . 103 7.1 - Interruptor automático por presença . . . . . . . . . . . 105 7.2 - Sensor de presença . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 7.2.1 - Tipos e esquemas de ligação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 7.3 - Instalação de fotocélula . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Mãos-à-obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 7.4 - Instalação de chave de bóia . . . . . . . . . . . . . . . . 109 7.4.1 - Funcionamento da chave de bóia de contatos de mercúrio . . . . . 109 7.4.2 - Funcionamento da chave de bóia flutuante de contatos de mercúrio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 7.5 - Instalação de disjuntor termomagnético. . . . . . . . . . 111 7.5.1 - Disjuntor termomagnético. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 7.5.2 - Tipos e utilização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 7.6 - Dispositivos DR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 7.6.1 - Interruptores DR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 7.6.2 - Disjuntores DR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 7.6.3 - Corrente diferencial-residual de atuação . . . . . . . . . . . . . . . 113 7.7 - Quadro de distribuição . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 7.7.1 - Ligações típicas de um QD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mãos-à-obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 124 7.8 - Instalação de minuterias. . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 7.8.1 - Minuteria eletromecânica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 7.8.1.1 - Funcionamento da minuteria eletromecânica . . . . . . . . . . 126 7.8.2 - Minuteria modular universal (eletrônica) . . . . . . . . . . . . . . . 127 7.8.3 - Minuteria eletrônica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 7.8.4 - Minuteria individual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Mãos-à-obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 7.9 - O programador horário (Time-switch) . . . . . . . . . . . 130 8 - Aterramento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 8.1 - Conceito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 8.2 - Surtos, descargas atmosféricas . . . . . . . . . . . . . . 137 8.2.1 - Surtos em linhas de força . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 8.2.2 - Surtos em linhas de transmissão de dados. . . . . . . . . . . . . . 138 8.2.3 - Descargas atmosféricas (raios) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 8.3 - Proteção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 8.3.1 - Blindagens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 8.3.2 - Segurança contra choques elétricos . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 8.3.3 - Curto-circuito fase-terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 8.4 - Sistemas de aterramento . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 8.4.1 - Esquemas de aterramento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 8.5 - Valor da resistência de aterramento . . . . . . . . . . . . 142 8.5.1 - Instalações elétricas de baixa tensão. . . . . . . . . . . . . . . . . 142 8.5.2 - Computadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 8.5.3 - Telecomunicações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 8.6 - Componentes e materiais . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 8.6.1 - Hastes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 8.6.2 - Cabos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 8.6.3 - Conectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 8.6.4 - Solda exotérmica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 8.6.5 - Poço de inspeção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 8.6.6 - Poço de aterramento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 8.6.7 - Eletrodos de aterramento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 8.6.8 - Condutor de proteção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 8.7 - Novidades da NBR-5410/97. . . . . . . . . . . . . . . . 147 8.7.1 - Integração dos aterramentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 Mãos-à-obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 9 - Instalação de computadores. . . . . . . . . . . 149 9.1 - Tomada para computador . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 9.2 - Estabilizador de voltagem . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 10 - Instalação de nobreaks (estabilizador de pequeno porte) . . . . . . . . . . 155 10.1 - Princípio de funcionamento do “nobreak” (não cair) . . . 157 10.2 - Entrada e saída de tensões . . . . . . . . . . . . . . . 159 11 - Circuitos internos de telefone . . . . . . . . . 11.1 - Previsão dos pontos telefônicos . . . . . . . 11.2 - Determinação do número de caixas de saída 11.3 - Determinação da altura e do afastamento do cabo de entrada aéreo. . . . . . . 11.4 - Instalação de tomada para telefone . . . . . 161 . . . . . . 163 . . . . . . 164 . . . . . . 165 . . . . . . 165 11.4.1 - Instalação embutida em tubulação . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 11.5 - Emenda de fios internos . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 12 - Padrão 12kW (simplificado para fornecimento de energia em baixa tensão a consumidores – montagens) . . . . . . . . . . . . 12.1 - Determinação de carga instalada . 12.2 - Condições gerais de fornecimento . 12.3 - Ramais de ligação . . . . . . . . . 12.4 - Ramais de entrada (ligação) . . . . 12.5 - Exemplos de ramais de ligação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 . . . . . 173 174 175 175 177 13 - Instalação de motores elétricos . . . . . . . . 209 13.1 - O motor elétrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 13.1.1 - Motores de corrente contínua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 13.1.2 - Motores de corrente alternada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 13.1.3 - Motor monofásico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 13.1.4 - Motor trifásico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 13.1.5 - Chaves monofásicas de comando direto . . . . . . . . . . . . . . 216 13.2 - Instalação de chaves de comando de motores CA . . . 217 13.2.1 - Chaves de comando (monofásica e trifásica) . . . . . . . . . . . . 217 13.2.1.1 - Chave monofásica de reversão manual . . . . . . . . . . . . 217 13.2.1.2 - Chave trifásica de partida direta . . . . . . . . . . . . . . . . 218 13.2.1.3 - Chave reversora de comando manual tripolar. . . . . . . . . 219 13.2.1.4 - A chave estrela-triângulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 14 - Eletrobomba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.1 - Bomba centrífuga . . . . . . . . . . . . . . 14.2 - Motobomba monofásica . . . . . . . . . . . 14.3 - Funcionamento da bomba centrífuga . . . . 14.4 - Diagramas unifilar e multifilar da motobomba comandada por chave de bóia . . . . . . . . . . . 14.5 - Funcionamento do motor monofásico . . . . 221 . . . . . . 223 . . . . . . 223 . . . . . . 224 . . . . . . 224 . . . . . . 225 14.5.1 - Correção de prováveis defeitos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 14.6 - Diagrama dos circuitos principal e de comando para motor trifásico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 14.6.1 - Funcionamento do circuito da motobomba trifásica com chave de bóia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 14.6.1.1 - Diagrama do circuito auxiliar ou de comando . . . . . . . . . 228 14.6.1.2 - Funcionamento do circuito auxiliar . . . . . . . . . . . . . . . 228 14.6.1.3 - Diagrama do circuito principal . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 14.6.1.4 - Funcionamento do circuito principal . . . . . . . . . . . . . . 229 14.6.1.5 - Diagrama unifilar da motobomba trifásica, com chave magnética . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 14.6.1.6 - Diagrama multifilar da motobomba trifásica, com chave magnética e chaves de bóia . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 15 - Ventilador de teto . . . . . . . . . . . . . . . . 233 Introdução A preocupação do SENAI-RJ em oferecer cursos atualizados a partir de um processo de delineamento de perfis profissionais de competências, levou à instalação, em 1997, do Comitê Técnico Setorial de Instalações Prediais – Eletricidade. Esse fórum consultivo setorial – dentre outros igualmente existentes – é integrado por representantes do setor produtivo, do acadêmico e de representantes da própria instituição e tem por finalidade estabelecer o delineamento daqueles perfis, a partir dos quais poderão ser traçados caminhos sempre mais atuais – e por isso mais eficazes – para os cursos oferecidos pela instituição. Este livro foi elaborado com base no resultado do trabalho de desenho pedagógico realizado a partir dos perfis profissionais do eletricista de obras, apontados e delineados pelo Comitê Técnico Setorial de Instalações Prediais – Eletricidade, dentro dos princípios e orientações da concepção de educação profissional do SENAI-RJ. Trata-se, portanto, de programa formativo modularizado e concebido pedagogicamente com vistas a favorecer a construção progressiva da competência e da capacidade de transferência de conhecimentos, demandados hoje para a atuação produtiva em um contexto de constantes mudanças. 01 Normas de segurança Toda norma de segurança é um princípio técnico e científico, baseado em experiências anteriores, que se propõe a nos orientar sobre como prevenir acidentes em determinada atividade. 1.1 – Equipamentos de proteção 1.1.1 – Equipamentos de proteção coletiva – EPC São equipamentos instalados pelo empregador, nos locais de trabalho, para dar proteção a todos os que ali executam suas tarefas, preservando a integridade física do empregado no exercício das suas funções. Contam-se entre eles: · fusíveis e disjuntores; · andaimes; · apara-lixos; · balaústres; · corrimão; · placas e avisos; · aparelhos de ar condicionado; · aspiradores de pó e gases; · ventiladores e exaustores; · tampas; · extintores de incêndio; · mangueira; · hidrantes; · guarda-corpos; · barreira de proteção contra luminosidade e radiação; · telas, etc. 01 Normas de Segurança 19 SENAI - RJ A sua vida pode depender do bom estado desses equipamentos. Portanto, zele por eles. 1.1.2 – Equipamentos de proteção individual – EPI São equipamentos de uso pessoal, cuja finalidade é proteger o trabalhador contra os efeitos incomodativos e/ou insalubres dos agentes agressivos. A NR-6 da Portaria nº 3214, de 08/06/78, do Ministério do Trabalho, regulamenta o assunto, tornando obrigatório o fornecimento gratuito do EPI pelo empregador e o uso, por parte do trabalhador, apenas para a finalidade a que se destina. Destacam-se entre eles: • capacete contra impactos – para a proteção do crânio. Também se faz essa proteção com touca, rede, gorro e boné, contra a ação de arrancamento do couro cabeludo (escalpelamento); • respiradores (filtro mecânico ou químico) ou máscaras (oxigênio ou ar mandado) contra a ação de poeiras, gases e vapores, com a finalidade de proteger as vias respiratórias; • abafadores de ruído (tipo concha ou inserção) para proteção da audição; • óculos, de vários tipos, contra a ação de impacto e radiação luminosa, para proteção dos olhos; • viseira ou protetor facial, para proteção da face contra a ação de impacto e radiação luminosa; • avental, contra a umidade, calor, cores, respingos, etc. para proteção do tronco; • braçadeiras ou luva de cano, usadas contra a ação de umidade, calor, corte, respingos, eletricidade, etc.; • luva de cano curto, médio ou longo, utilizada contra a ação de umidade, calor, corte, respingos, eletricidade, etc.; • sapato, botina, bota de PVC, perneira (polainas) e calça-bota para proteção das pernas e pés contra a ação de umidade, calor, perfuração, respingos, etc.; SENAI - RJ 20 01 Normas de Segurança • cinto de segurança (comum ou tipo alpinista), usado como proteção contra queda de altura. Cuidados necessários em relação aos EPI Todo EPI deve ser verificado antes de ser usado (EPI defeituoso torna-se uma condição insegura). Para cada tipo de serviço existe um EPI apropriado. Deve-se sempre usar o EPI, cuidando de sua conservação com vistas à sua durabilidade e eficiência. 1.1.3 – Equipamentos de proteção individual do eletricista Use seus EPI específicos: – capacete contra impacto; – cinto de segurança; – botina vulcanizada para eletricista; – luvas de borracha para eletricista com luvas de cobertura; – porta-ferramentas; – óculos de segurança. 01 Normas de Segurança 21 SENAI - RJ 1.2 – Cuidados específicos em: 1.2.1 – PC de força – Identifique todas as chaves. – Mantenha, no mínimo, duas chaves-reserva. – Faça o aterramento do PC. – Mantenha o PC fechado e sinalizado. Não use cadeado. – Use somente fusíveis ou disjuntores com amperagem adequada. – Instale as chaves, de forma que elas fechem de baixo para cima. – Desligue, sinalize e prenda a chave, se possível, com cadeado, ao fazer manutenção de um circuito. 1.2.2 – Quadro de tomadas – andares – Instale no mínimo duas tomadas: • monofásicas de 127V; • bifásicas de 220V; • trifásicas de 220V. – Ligue as tomadas a uma chave blindada ou a um disjuntor. – Faça somente ligações com pino (plug). – Não permita mais de um equipamento na mesma tomada. 1.2.3 – Quadro de tomadas – concretagem – Instale, no mínimo, duas tomadas trifásicas de 220V. – Faça somente ligação com pino (plug). 1.2.4 – Iluminação – Proteja a lâmpada da escada contra contatos acidentais. SENAI - RJ 22 01 Normas de Segurança 1.2.5 – Gambiarras – Faça as gambiarras com pino (plug) e proteção nas lâmpadas. – Coloque defletor na gambiarra de pintura. – Instale luminária à prova de explosão na gambiarra para aplicação de laminados. 1.3 – Recomendações gerais – Não improvise instalações elétricas. – Faça emendas resistentes e proteja-as com fita isolante, mantendo a bitola do fio. – Substitua as instalações elétricas em mau estado. – Recolha as instalações e equipamentos elétricos fora de uso. – Faça o aterramento de todos os equipamentos. – Não utilize tubulações e ferragens para o aterramento. – Avise os trabalhadores antes de desligar um circuito. – Verifique as instalações das máquinas e equipamentos antes do início das atividades. – Conserve as suas ferramentas de trabalho em bom estado. 1.4 – Fontes de choque elétrico Se você tocar na carcaça do motor, tomará um choque. Servirá, portanto, de caminho para a corrente de fuga. Essa situação está totalmente fora das previsões, devido ao alto grau de perigo que a envolve; pode, inclusive, ser fatal. 01 Normas de Segurança 23 SENAI - RJ 1.4.1 – Choque elétrico – definição Choque elétrico é um estímulo rápido e acidental do sistema nervoso do corpo humano, pela passagem de uma corrente elétrica. 1.4.2 – Efeitos indiretos e diretos São efeitos indiretos de um choque elétrico: • quedas; • ferimentos; • manifestações nervosas. Os efeitos que se chamam indiretos são: • formigamento; • contração muscular; • queimaduras; • parada respiratória; • parada cardíaca. 1.4.3 – Resistência elétrica do corpo humano Dados experimentais revelam que: • o corpo humano tem uma resistência média de 1300Ω; • uma corrente de 50mA pode ser fatal. 1.4.4 – Tensões de toque e passo Se uma pessoa toca um equipamento aterrado ou o próprio condutor, pode ser que se estabeleça – dependendo das condições de isolamento – uma diferença de potencial entre a mão e os pés. Conseqüentemente, teremos a passagem de uma corrente pelo braço, tronco e pernas; dependendo da duração e intensidade da corrente, pode ocorrer fibrilação no coração, com graves riscos. SENAI - RJ 24 01 Normas de Segurança Esta é a chamada tensão de toque, e é particularmente perigosa nas regiões externas de uma malha de subestação, principalmente nos cantos. 1.4.5 – Tensões de passo e toque Se, mesmo não estando encostando em nada, a pessoa estiver colocada lateralmente ao gradiente de potencial, estará sujeita a um diferencial de tensão de uma corrente através das duas pernas, que geralmente é de menor valor e não é tão perigosa quanto a tensão de toque, porém ainda pode causar problemas, dependendo do local e da intensidade. 1.4.6 – Tabela de acidentes com eletricidade INTENSIDADE (MILIAMPÈRES) PERTURBAÇÕES POSSÍVEIS ESTADO APÓS O CHOQUE SALVAMENTO RESULTADO FINAL PROVÁVEL 1 – LIMIAR EM SENSAÇÃO NENHUMA NORMAL – NORMAL 1a9 Sensação cada vez mais desagradável à medida que a tensão aumenta; contrações musculares. NORMAL DESNECESSÁRIO NORMAL 9 a 20 Sensação dolorosa; contrações violentas, perturbações circulatórias. MORTE APARENTE RESPIRAÇÃO ARTIFICIAL RESTABEL. OU MORTE 20 a 100 Sensação insuportável; contrações violentas, perturbações circulat. graves: fibrilação ventricular/asfixia. MORTE APARENTE MUITO DIFÍCIL MORTE ACIMA DE 100 Asfixia imediata; fibrilação ventricular. MORTE APARENTE MUITO DIFÍCIL MORTE VÁRIOS AMPÈRES Asfixia imediata; queimaduras graves. MORTE APARENTE IMEDIATA PRATICAMENTE IMPOSSÍVEL MORTE 01 Normas de Segurança 25 SENAI - RJ 1.5 – Segurança do trabalho Segurança do trabalho é um conjunto de procedimentos educacionais, técnicos, médicos e psicológicos empregados para evitar lesões a pessoas, danos aos equipamentos, ferramentas e dependências. 1.5.1 – Regras básicas 1 – Adquira conhecimento do trabalho. 2 – Cumpra as instruções, evite improvisar. 3 – Use o equipamento de proteção adequado. 4 – Use a ferramenta adequada e sem defeitos. 5 – Não brinque e não se arrisque à toa. 6 – Ordem, arrumação e limpeza são vitais. 7 – As falhas devem ser comunicadas ao chefe, se for o caso. 8 – Levante pesos corretamente – peça ajuda. 9 – Você é o responsável pela sua segurança/equipe. 10 – Em caso de acidente, informe à sua chefia, quando houver, ou procure socorro médico. 11 – Utilize a isolação ou desligue a energia. 1.5.2 – Regras para o trabalho com energia elétrica 1 – Todo circuito sob tensão é perigoso. 2 – Use os equipamentos e isolações adequados. 3 – Só utilize ajuste ou repare equipamentos e instalações elétricas, quando autorizado. 4 – Sempre que possível, desligue os circuitos antes do trabalho – use avisos e trancas. 5 – Antes de religar, verifique se outra pessoa não está trabalhando com o mesmo circuito. SENAI - RJ 26 01 Normas de Segurança 6 – Use sinais de advertência e delimite as áreas com a sinalização adequada. 7 – Não improvise equipamentos. na montagem de instalações/ 8 – Observe rigorosamente as instruções para montagem, manutenção ou troca de ligações. 9 – Faça inspeção visual antes de usar equipamentos ou instalações. 10 – Não faça reparo temporário de forma incorreta: gatos, quebra-galhos causam acidentes. 11 – Não trabalhe em manutenção de equipamentos/ instalações elétricas sob tensão sem conhecimento/ supervisão. 12 – Não use escadas metálicas em trabalho com energia. 13 – Use exclusivamente extintores de CO2 ou pó químico, quando houver incêndio em equipamentos ou instalações elétricas. 14 – Fios, barramentos, transformadores devem ficar fora da área de trânsito de pessoas. 15 – Não use anéis, pulseiras ou outros adornos metálicos em serviços com energia. 16 – Não use ferramentas elétricas na presença de gases ou vapores. 17 – Não trabalhe sob tensão em áreas sujeitas à explosão. 18 – Lembre-se de que a corrente elétrica pode ser fatal. A tensão, nem sempre. 01 Normas de Segurança 27 SENAI - RJ 02 Aplicação de conhecimento de leitura e interpretação de plantas 2.1 – Escalas Para que haja um bom desempenho no trabalho de um eletricista, são necessários alguns conhecimentos a respeito de escalas. 2.1.1 – Conceito Escala é a relação que existe entre o tamanho do desenho de um objeto e o seu tamanho real. Ao determinarmos uma escala, primeiramente é necessário ter a preocupação de que as medidas do objeto e do desenho estejam numa mesma unidade. Assim, podemos escrever: Escala = medidas do tamanho do desenho medidas reais do objeto Simplificando, escrevemos da seguinte maneira: D R sendo: E = Escala E= D = Medidas do tamanho do desenho R = Medidas reais do objeto Utilizando esta fórmula, poderemos determinar três situações: 1 – a escala utilizada para desenhar o objeto; 2 – o tamanho do desenho de um objeto em uma determinada escala; 3 – o tamanho real do objeto desenhado. 02 Aplicação de de leitura e conhecimento interpretação de plantas 31 SENAI - RJ 1 – A escala utilizada para desenhar o objeto Determine a escala em que foi desenhado um quadrado, sabendo que o tamanho real de sua aresta é 10cm, e no desenho esta aresta está medindo 2cm. E= D R E= 2 10 Simplificando a fração por 2 (isto é, dividindo numerador e denominador por 2), E= 2 10 E= 1 5 Pode-se concluir que o desenho está na escala de 1:5 (lê-se: escala um por cinco). 2 – O tamanho do desenho de um objeto em uma determinada escala Determine o tamanho do desenho de um quadrado, sabendo que a medida real de sua aresta é 10cm e que a escala utilizada é de 1:5. D 1 1 D 5 • D = 10 D = 2cm 5 10 Feitas as operações, conclui-se que o tamanho do desenho da aresta do quadrado é 2cm. E= R E= 5 = 3 – O tamanho real do objeto desenhado Determine o tamanho real da aresta do quadrado, sabendo que o tamanho do desenho desta aresta é 2cm e foi utilizada a escala de 1:5. D 1 2 1•R=5•2 D = 10cm 5 R Conclui-se que o tamanho real da aresta do quadrado é 10cm. E= R = 2.1.2 – Tipos de escala 1. Escala natural 2. Escala de redução 3. Escala de ampliação 1. Escala natural É a utilizada quando o tamanho do desenho do objeto é igual ao tamanho real do mesmo. 2. Escala de redução É a utilizada quando o tamanho do desenho do objeto é menor que o tamanho real do mesmo. SENAI - RJ 32 02 Aplicação de de leitura e conhecimento interpretação de plantas 3. Escala de ampliação É a utilizada quando o tamanho do desenho do objeto é maior que seu tamanho real. Normalmente, utiliza-se esta escala quando se faz o desenho de objetos pequenos. Assim, se quisermos desenhar a planta baixa de uma residência, precisaremos utilizar a escala de redução, pois: • não seria possível desenhar a planta baixa da residência em seu tamanho real; • não haveria papel que pudesse ser utilizado para tão grande desenho; • onde arrumaríamos uma mesa maior que o tamanho da residência para, sobre ela, colocarmos o papel e fazermos o desenho? • como manusearíamos um desenho neste tamanho? • é perfeitamente possível compreender a planta baixa da residência, se desenhada em tamanho menor. Observe a ilustração seguinte. Tamanho real da residência (não seria possível representá-lo.) Tamanho do desenho da residência: 02 Planta baixa ESC. 1:50 Aplicação de de leitura e conhecimento interpretação de plantas 33 SENAI - RJ Além do desenho de plantas baixas, quaisquer objetos que se representem graficamente de forma reduzida são desenhados utilizando-se a escala de redução. Para reconhecermos se uma escala é de redução, basta-nos observar a notação da mesma. Se o número que vem escrito depois dos dois pontos for maior que o escrito antes desses dois pontos, a escala é de redução. Observemos a notação: ESCALA 1:5 1 Número anterior aos dois pontos 5 Número posterior aos dois pontos Na escala de redução, o número que vem escrito antes dos dois pontos é sempre o número 1, e representa o tamanho do desenho do objeto; o número que vem escrito depois dos dois pontos indica quantas vezes o objeto é maior que o tamanho do desenho. 2.2 – Planta baixa Para construir uma casa, uma escola ou uma indústria, é necessária, inicialmente, a elaboração de vários projetos, como o arquitetônico, o elétrico, o hidráulico, o estrutural, etc. Ao eletricista cabe, apenas, interpretar e, posteriormente, executar a montagem da instalação elétrica. Para se fazer o projeto elétrico, o responsável tem que ter em mãos o projeto arquitetônico. A partir dele, projetará a instalação elétrica. Após o projeto elétrico ter sido elaborado, chegará até nossas mãos uma cópia, para que seja analisado. Baseados nele, poderemos passar a sua execução. Para que não se tenha dificuldade em interpretá-lo, é necessário termos alguns conhecimentos a respeito da leitura do projeto arquitetônico. O elemento que mais interessa no projeto de arquitetura é a planta baixa. Para entendê-la, vejamos, inicialmente, o seu conceito. PLANTA BAIXA é a projeção que se obtém, quando se corta, imaginariamente, uma edificação, com um plano horizontal paralelo ao plano do piso. SENAI - RJ 34 02 Aplicação de de leitura e conhecimento interpretação de plantas A altura entre o plano cortante e o plano da base é tal, que permite cortar ao mesmo tempo portas, janelas, basculantes e paredes. Normalmente, esta altura é de 1,50m . Ilustrando: Quando cortamos a edificação com o plano, estamos olhando de cima para baixo. A representação desta edificação em planta baixa será conforme a ilustração que se segue: 02 Aplicação de de leitura e conhecimento interpretação de plantas 35 SENAI - RJ 2.3 – Simbologia das instalações elétricas SENAI - RJ 36 02 Aplicação de de leitura e conhecimento interpretação de plantas 2.4 – Projeto de instalação elétrica É o planejamento da instalação com todos os seus detalhes. Sua finalidade é a de proporcionar condições para a realização de um trabalho rápido, econômico e estético. O projeto é sempre elaborado por especialistas, cabendo ao eletricista apenas interpretá-lo e executá-lo. – a letra indica o ponto de comando e o respectivo ponto a ser comandado. – o número entre dois traços indica o número do circuito. 02 Aplicação de de leitura e conhecimento interpretação de plantas 37 SENAI - RJ 03 Montagem e instalação de sistemas de tubulações 3.1 – Localização de elementos e traçado de percurso da instalação elétrica Para o estudo deste assunto, é preciso observar como se faz a leitura de um desenho de instalação elétrica. Observe o esquema ao lado e use a legenda, com os respectivos símbolos, para uma leitura correta. ABNT Tomada baixa a 60W a Alguns conhecimentos são indispensáveis para a execução do trabalho de uma instalação elétrica: o que é uma rede elétrica, quais os materiais necessários para a instalação, o que é uma planta baixa e quais os procedimentos necessários para traçar o percurso da instalação. REPRESENTA Ponto de luz lâmpada Interruptor simples (uma seção) Condutores: retorno, fase, neutro a 60W a Esquema de uma instalação elétrica 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 41 SENAI - RJ 3.1.1 – Rede elétrica É o conjunto de condutores ou tubos, no esquema representados por símbolos, que fazem parte de uma instalação elétrica. A rede pode ser de dois tipos: exposta ou embutida. 3.1.1.1 – Rede exposta É composta por clites, roldanas e rede de eletroduto exposta (ou aparente). 3.1.1.2 – Rede embutida Como o próprio nome diz, é embutida na alvenaria com eletrodutos metálicos ou em PVC. Visualizando uma planta baixa, e após localizarmos sua posição na construção, precisamos estabelecer as ferramentas, os materiais e utensílios necessários para realizar o respectivo processo de marcação. O percurso de uma instalação, os pontos de localização de aparelhos e os dispositivos são colocados sobre linhas e pontos traçados anteriormente na superfície, onde devem ser fixados os elementos da instalação. 3.1.2 – Materiais utilizados Dentre os vários tipos de materiais usados, encontramos: 3.1.2.1 – Lápis de carpinteiro É usado para obras no osso. 3.1.2.2 – Giz de alfaiate É empregado em paredes já acabadas, quando há necessidade de aumentar as instalações já existentes. 3.1.2.3 – Escadas Quando são usadas em instalações elétricas, encontramos três tipos diferentes: SENAI - RJ 42 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações a) escada simples Precisa estar apoiada na parede ou porta onde estamos executando o serviço. A distância entre a parede e o apoio na base da escada deve ser a quarta-parte de seu comprimento. Observe as figuras. Cuidados no uso da escada simples b) escada de abrir É composta de duas escadas simples, presas nas extremidades por um eixo chamado pivô, o qual pode ser movido. Possui, na lateral, uma haste metálica articulável, o que evita uma abertura muito ampla e, conseqüentemente, seu deslizamento. Não há necessidade de estar apoiada em postes ou paredes. Por ser uma escada bastante estável é usada para trabalhos suspensos, permitindo a subida de dois operadores. É de grande aplicação nos trabalhos de eletricidade. c) escada com apoio É composta de duas escadas, uma delas com degraus mais largos. É presa nas extremidades por um eixo chamado pivô e, para que possamos movê-la, possui uma haste articulável na lateral, que 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 43 SENAI - RJ evita que a mesma escorregue. É um tipo de escada que dificulta um grande afastamento entre as partes. • As escadas devem ser pintadas ou envernizadas objetivando sua impermeabilização. De preferência, devemos evitar que fiquem ao tempo. • O uso de escadas metálicas deve ser evitado, devido à grande capacidade que possuem de conduzir eletricidade. 3.1.2.4 – Linha de bater É um instrumento simples, composto de linha de algodão (tipo Urso 000) envolvida em pó corante. É utilizada para efetuar o traçado de percurso entre dois pontos distantes. Como a linha de bater é usada em traçados de percurso longo, necessitamos de utilização de corantes, que variam de acordo com a superfície a ser marcada. Caso a superfície esteja pintada, é recomendado o uso de corantes claros, tais como talco ou pó de giz. 3.1.2.5 – Prumo de centro É um instrumento formado por uma peça de metal suspensa por um fio e serve para que se determine a direção vertical. É muito aplicado na construção civil com o objetivo de verificar a perpendicularidade ou prumo de qualquer estrutura. Nas instalações elétricas empregamos o prumo de centro para marcar as descidas de linhas nas paredes, para determinar os pontos de luz no teto e para transportar as marcas feitas no piso. 3.1.2.6 – Metro articulado É uma escala de madeira ou metal – no caso, alumínio – com dupla face graduada em milímetro, centímetro, metro ou em polegada e suas respectivas divisões. SENAI - RJ 44 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações O metro articulado pode ser de dois tipos: SIMPLES e DUPLO. SIMPLES – mede até um metro (1m) DUPLO – mede até dois metros (2m) Deve-se ter cuidado na manipulação do metro articulado para evitar sua quebra. 3.1.2.7 – Trena É uma fita métrica de pano ou de aço dentro de uma caixa de couro ou plástico, como mostra a figura. Existem trenas para medidas de grande extensão, possuindo até 100 metros. Entretanto, as trenas mais comuns são as que medem 1, 2, 3 ou 5 metros. Elas trazem todas as medidas lineares, assim como o metro articulado, e podem medir superfícies curvas, adaptando-se a qualquer contorno. 3.1.2.8 – Nível É um instrumento que serve, principalmente, para medir a horizontalidade. Constitui-se de uma régua de madeira, de plástico ou de alumínio na qual está fixado um tubo de vidro ligeiramente curvado e com uma quantidade de álcool que permite a formação de uma bolha de ar no seu interior. Através do vidro fixado horizontalmente na régua de madeira verifica-se o nivelamento quando a bolha de ar estiver fixada no centro do vidro, isto é, entre os dois traços marcados nele. Existem outros tipos de nível que apresentam um ou dois vidros fixos perpendicularmente ao comprimento da régua. São chamados de “vidros de prumo” e servem para verificar se uma parede ou uma viga estão no prumo perpendicular ou horizontal. 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 45 SENAI - RJ Elementos bem localizados e percursos bem determinados são condições básicas para a execução de quase todo o trabalho do eletricista. O profissional, para marcar a localização de uma lâmpada, interruptor e tomada, precisa do metro articulado, de trena, prumo de centro, linha de bater, pó corante e giz. Para traçarmos as diagonais e o percurso da instalação devemos pedir o auxílio de alguém, ou então prender uma extremidade da linha de bater, segurando a outra, esticando-a e deixando-a bater, a seguir, para deixar a marca na superfície. 3.1.3 – Localização de elementos Serão aqui examinados os procedimentos necessários para traçar o percurso da instalação elétrica, estabelecendo a localização dos elementos fundamentais: tomada, interruptor e lâmpada. Procedimentos semelhantes devem ser utilizados para instalar quaisquer outros elementos. 3.1.3.1 – Tomada 1 – Marcar o ponto referencial da tomada no piso. a) Identifique, na planta baixa, o local onde será marcada a tomada. b) Meça a distância entre o símbolo e um ponto de referência (porta, janela, parede, etc.). c) Faça a conversão da medida da planta baixa para a medida real (use a escala indicada na planta baixa). d) Marque no piso do cômodo o ponto referencial da tomada, usando a medida real. SENAI - RJ 46 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 2 – Localizar a tomada na parede. a) Meça na parede, utilizando o metro articulado, a altura da tomada, na mesma direção do ponto de referência feito no piso. b) Localize a tomada na parede usando o giz: baixa: 0,30m meia altura: 1,5m alta: 2m do piso acabado 3.1.3.2 – Interruptor 1 – Marcar o ponto referencial do interruptor simples no piso. a) Identifique, na planta baixa, o local onde será marcado o interruptor simples. b) Meça, na planta baixa, a distância entre o símbolo e a porta. c) Marque, no piso do cômodo, o ponto referencial do interruptor. 2 – Marcar o ponto referencial do interruptor simples no piso. a) Meça na parede, utilizando o metro articulado, a altura do interruptor, na mesma direção do ponto de referência feito no piso. b) Localize o interruptor na parede, usando giz. 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 47 SENAI - RJ 3.1.3.3 – Lâmpada 1 – Marcar o ponto referencial da lâmpada no piso. a) Trace as diagonais, utilizando a linha de bater. b) Reforce com giz o cruzamento das diagonais. c) Marque no piso do cômodo o ponto referencial da lâmpada. 2 – Localizar a lâmpada no teto. a) Transfira a marca do piso para o teto, utilizando o prumo de centro. b) Localize a lâmpada no teto, marcando com giz a posição exata onde se encontra o fio de prumo de centro. 3.1.4 – Traçado do percurso da instalação elétrica 3.1.4.1 – Na parede a) Coloque o prumo de centro de maneira que coincida com a marca do interruptor no piso. b) Marque um ponto referencial no teto. c) Apóie a linha de bater no ponto referencial do teto. d) Apóie e estique a linha de bater na perpendicular até o ponto referencial, puxe a linha de bater dez centímetros aproximadamente e solte-a, traçando o percurso da instalação elétrica na parede. SENAI - RJ 48 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 3.1.4.2 – No teto a) Apóie a linha de bater até o ponto final do percurso traçado na parede. b) Estique a linha de bater até a localização da lâmpada. c) Puxe a linha de bater dez centímetros aproximadamente e solte-a, marcando o traçado do percurso da instalação elétrica no teto. 3.2 – Montagem e instalação de tubulações metálicas e PVC com caixas e conduletes 3.2.1 – Eletrodutos São tubos de metal ou plástico, rígido ou flexível, utilizados com a finalidade de conter os condutores elétricos e protegê-los da umidade, ácidos, gases ou choques mecânicos. Há diferentes tipos de eletrodutos, que serão descritos a seguir. 3.2.1.1 – Eletroduto rígido metálico Descrição 1 – Tubo de aço dobrável ou ferro galvanizado. 2 – Com ou sem costura longitudinal. 3 – Pintado interna e externamente com esmalte de cor preta. 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 49 SENAI - RJ 4 – Fabricado com diferentes diâmetros e espessuras de parede. 5 – Adquirido em vara de 3 metros e dotado de rosca externa nas extremidades. (a) 6 – Comprimento da rosca igual à metade do comprimento da luva. (b) Função: conter e proteger os condutores. Os de parede grossa chamam-se “eletrodutos pesados” e os de parede fina, “eletrodutos leves”. 3.2.1.2 – Eletroduto rígido plástico (PVC) Descrição 1 – Tubo de plástico dobrável. 2 – Sem costura longitudinal. 3 – Dotado de rosca externa na extremidade. (a) 4 – Fabricado com diferentes diâmetros e espessuras de parede. 5 – Adquirido em vara de 3 metros. 6 – Comprimento da rosca igual à metade do comprimento da luva. (b) Função: conter e proteger os condutores. SENAI - RJ 50 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 3.2.1.3 – Eletrodutos flexíveis metálicos (conduítes) Estes eletrodutos não podem ser embutidos nem utilizados nas partes externas das edificações, em localizações perigosas e não podem nunca ser expostos à chuva ou ao sol. Devem constituir trechos contínuos e não devem ser emendados. Necessitam ser firmemente fixados por braçadeiras. Em geral, são empregados na instalação de motores ou de outros aparelhos sujeitos à vibração ou que tenham necessidade de ser deslocados em pequenos percursos. Também são utilizados em ligações de diversos quadros. Para a sua fixação, usa-se o box reto ou curvo. São encontrados em diversos diâmetros, expressos em polegadas (1/2”, 3/4”, 1”) e vendidos a metro. O eletroduto flexível de plástico é bastante utilizado nas instalações das edificações, desde que haja condições adequadas. As características principais dos eletrodutos são fornecidas por uma tabela em correspondência com o diâmetro nominal. Ex.: Um eletroduto rígido metálico de 1 polegada terá 34mm de diâmetro externo, 27mm de diâmetro interno. Sua área útil interna terá 5,6cm2 e ele pesará 6,9kg. 3.2.1.4 – Tabelas Eletrodutos Rígidos Metálicos tipo Rosqueável Diâmetro nominal (pol.) Diâmetro externo (mm) 1/2 3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 3 1/2 4 5 6 22 26 34 43 49 60 73 89 102 114 141 168 03 Diâmetro interno (mm) 15 21 27 35 41 53 62 78 90 102 128 154 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações Área útil interna (cm2) Peso de uma vara (kg) 2,0 3,5 5,6 9,8 13,4 22,0 31,3 46,3 64,8 83,2 130,8 189,0 3,6 4,7 6,9 9,1 11,5 16,0 24,0 31,0 36,0 44,0 61,0 90,0 51 SENAI - RJ Eletrodutos de PVC Rígidos tipo Rosqueável Classe A (Pesado) Diâmetro nominal Referência de rosca Diâmetro externo Espessura da parede DN mm PB 14 (Ref.) polegada d. mm ep mm 16 20 25 32 40 50 60 75 85 3/8 1/2 3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 16,7 21,1 26,2 33,2 42,2 47,8 59,4 75,1 88,0 2,0 2,5 2,6 3,2 3,6 4,0 4,6 5,5 6,2 Classe B (Leve) Peso aprox. Espessura por metro da parede P kg/m ep mm 0,140 0,220 0,280 0,450 0,650 0,820 1,170 1,750 3,300 1,8 1,8 2,2 2,7 2,9 3,0 3,1 3,8 4,0 Peso aprox. por metro P kg/m 0,120 0,150 0,240 0,400 0,540 0,660 0,860 1,200 1,500 3.2.2 – Corte, abertura de roscas e curvamento 3.2.2.1 – Ferramentas Algumas ferramentas poderâo ser utilizadas quando da aplicação dos eletrodutos, com a finalidade de fazer corte, abrir roscas ou fazer curvas. Dentre elas, destacam-se: 3.2.2.1.1 – Serra manual b h i m Descrição 1 – Lâmina de serra. (a) 2 – Semi-arco (b) com ranhuras (c) para ajustar o arco ao comprimento da lâmina da serra. 3 – Semi-arco (d) com cabo ou pinho (e), bainha (f) e pino de ancoc ragem. (g) g 4 – Esticadores (h) e pinos (i) para montagem da f lâmina. a d 5 – Porca-borboleta (j) de ajuste da tensão da e lâmina e arruela. (l) 6 – Alças (m) de encaixe dos esticadores. m l i h SENAI - RJ 52 Função: serve para cortar metais e outros materiais duros. j 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações A lâmina de serra é fabricada em aço temperado de duas qualidades: em “aço ao carbono” e em “aço rápido”, sendo esta última de maior qualidade. A lâmina de serra é normalizada, quanto ao comprimento, em 8, 10 e 12 polegadas e, quanto ao número de dentes por polegada, em 18, 24 e 32 dentes. A lâmina de 32 dentes é a mais usada pelos eletricistas. 3.2.2.1.2 – Corta-tubos Descrição 1 – Corpo. (a) 2 – Navalha circular cortadora. (b) 3 – Roletes. (c) 4 – Cabo móvel com parafusos de ajuste. (d) Função: cortar, rapidamente, eletrodutos rígidos metálicos. 3.2.2.1.3 – Tarraxa simples com catraca Descrição 1 – Corpo. (a) 2 – Trava da catraca. (b) 3 – Guia 4 – Cossinete intercambiável. (c) 5 – Braço (cabo). (d) Função: abrir rosca externa em eletrodutos rígidos metálicos. Existem mais dois tipos de tarraxas que variam quanto ao cossinete: • TARRAXA UNIVERSAL – contém cossinete ajustável, de acordo com o diâmetro a ser roscado. • TARRAXA SIMPLES COM COSSINETE AJUSTÁVEL – é utilizada para, gradativamente, abrir a rosca. 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 53 SENAI - RJ 3.2.2.1.4 – Tarraxa para PVC Descrição 1 – Corpo. (a) 2 – Braço (cabo). (b) 3 – Guia. (c) 4 – Cossinete intercambiável. (d) Função: abrir rosca externa em eletroduto de PVC (plástico). • Procedimento: Encaixar o tubo na tarraxa pelo lado da guia, girando uma(1) volta para a direita e 1⁄4 de volta para a esquerda, repetindo a operação até obter a rosca no comprimento desejado. Existe, também, para abrir rosca externa em eletroduto de PVC, a conhecida tarraxa-rápida (quebra-galho), sendo muito utilizada em serviços rápidos. É encontrada para diversos diâmetros de eletroduto: 1⁄2”, 3⁄4”, 1”, etc. b 3.2.2.1.5 – Morsa de bancada para tubos c a g f d h e SENAI - RJ 54 Descrição 1 – Corpo. (a) 2 – Manípulo. (b) 3 – Parafuso de aperto. (c) 4 – Trava. (d) 5 – Articulação. (e) 6 – Mordente. (f) 7 – Mandíbula fixa. (g) 8 – Mandíbula móvel. (h) Função: prender os tubos para o trabalho de corte e roscamento. 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 3.2.2.1.6 – Morsa de corrente Descrição 1 – Corpo. (a) 2 – Parafuso de aperto. (b) 3 – Trava de corrente. (c) 4 – Mordente. (d) 5 – Corrente. (e) c d e a b Função: prender os tubos, para o trabalho de corte e roscamento. 3.2.2.1.7 – Limatão redondo Descrição 1 – Corpo. (a) 2 – Cabo. (b) 3 – Forma: cilíndrica, levemente afiada. Função: escarear tubos ou aberturas circulares ou côncavas. Existe outra ferramenta, chamada escareador, que substitui o limatão redondo. 3.2.2.1.8 – Almotolia Descrição 1 – Bico. (a) 2 – Tubo. (b) 3 – Tampa roscada. (c) 4 – Depósito de óleo. (d) Função: lubrificar peças e ferramentas. 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 55 SENAI - RJ O óleo usado é o lubrificante (óleo de máquina). Para curvar eletrodutos rígidos metálicos será utilizada uma ferramenta simples, denominada VIRA-TUBOS. b 3.2.2.1.9 – Vira-tubos Descrição 1 – Pedaço de tubo galvanizado. (a) 2 – “T” (peça de encanamento hidráulico). (b) Função: serve para curvar tubos. a O vira-tubos mais utilizado pelo eletricista, para curvar eletrodutos, é a ferramenta que resulta da adaptação de uma peça de encanamento hidráulico (T), com um pedaço de tubo galvanizado, de aproximadamente um metro de comprimento. Existem, no comércio, vários outros tipos de vira-tubos para curvar eletrodutos, como os que aparecem nas ilustrações abaixo: Além desses, para curvar eletrodutos de bitola superior a uma polegada, utilizamos o VIRA-TUBOS HIDRÁULICO. Mas nem sempre o eletricista dispõe do vira-tubos apropriado. É comum, entre os profissionais, a utilização de certos artifícios para curvar eletrodutos, tais como os que aparecem nas figuras a seguir. SENAI - RJ 56 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 3.2.2.2 – Curvatura de eletroduto rígido metálico Quando se deseja que uma rede de eletrodutos transponha um obstáculo ou acompanhe uma superfície com uma curvatura especial, e quando não há uma curva postiça adequada para aquela circunstância, pode-se dobrar o eletroduto. Esse trabalho de dobrar ou curvar um eletroduto, embora seja muito empregado, deve, sempre que possível, ser evitado. Quando, entretanto, for obrigatório, deve-se fazê-lo a frio e com todos os cuidados para que não haja redução sensível na seção interna. 3.2.2.2.1 – Fases da operação 1) Preparar um gabarito de curva. Com um arame grosso de ferro, por exemplo, prepare um modelo do formato que o tubo deve ter. Faça as curvas no arame e, a cada conformação dada no mesmo, experimente no local onde irá o tubo ser fixado. 2) Iniciar a dobragem. Escolha uma das extremidades do eletroduto para iniciar o trabalho. Enfie a ponta do eletroduto no T do vira-tubos, e firme o tubo no chão, com o pé. Usando o próprio eletroduto como alavanca, inicie o seu encurvamento. A cada pequena curvatura deve-se mudar a posição do T para não amassar o tubo. 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 57 SENAI - RJ Quando há necessidade, pode-se, empregando o gabarito de arame, marcar, aproximadamente, no eletroduto, os limites da curva. 3) Concluir a dobragem. Coloque o eletroduto no chão, prendendo-o sob os pés e com a extremidade livre encostada na parede. Coloque junto ao eletroduto o gabarito e, com o T, complete a curvatura iniciada na fase anterior. Como na fase anterior, a cada pequeno encurvamento, mude a posição T no eletroduto. a - As curvas devem corresponder ao diâmetro interno do eletroduto. Assim, os raios mínimos das curvas devem obedecer à seguinte tabela: ELETRODUTO (polegada) RAIO DA CURVA (cm) 1/2 3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 4 10 13 15 20 25 30 38 46 61 Por exemplo: ao curvar um eletroduto de 3 polegadas, o raio mínimo da curva deverá ser de 46cm. b - Não recue o tubo no vira-tubos para fechar mais a curva em algum ponto, nem force muito no mesmo lugar, para não amassá-lo. c - A costura do tubo (a) deverá ficar na sua faixa neutra (para cima), pois as costuras constituem um perigo para o isolamento do condutor. SENAI - RJ 58 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações Para curvar eletroduto rígido de plástico, será utilizada uma fonte de calor brando, como o maçarico. Moldagem ou soldagem de plástico Caso se deseje dobrar, moldar ou soldar peças de PVC ou de polietileno, deve-se proceder lentamente, com muito cuidado e de maneira controlada, para assim se conhecer o efeito do calor no material correspondente, porque, nestes casos, variações relativamente pequenas na temperatura podem causar deformações nas peças. 3.2.2.2.2. – Maçarico É um equipamento que proporciona a chama necessária para os trabalhos de curvamento em eletroduto de PVC. Existem vários tipos de maçaricos, a saber: a gás, a gasolina, a querosene, oxiacetilênico, etc. O gás liquefeito do petróleo é um hidrocarboneto leve (butano ou propano comercial) normalmente gasoso, extraído do gás natural ou dos gases de refinaria. Os gases, quando comprimidos acima de certa pressão, que varia conforme o gás, se liquefazem. Após a descompressão, voltam ao estado gasoso. Por esse motivo, o gás do petróleo é vendido comercialmente em bujões de 1, 3, 5 e 13kg; em cilindros de 45kg e em carrapetas de 90 a 120kg, no estado líquido, sob forte pressão, sendo descomprimido à medida que é usado. O GLP (gás liquefeito do petróleo) tem sido largamente aceito, pela facilidade de seu uso e transporte. 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 59 SENAI - RJ • Maçarico a gás c a b Descrição 1 – Queimador. (a) 2 – Suporte múltiplo de duplo comando. (b) 3 – Registro tradicional. (c) 4 – Gatilho. (d) 5 – Suporte para sustento. (e) e d • Utilização do maçarico a gás Você irá trabalhar com material de fácil combustão, ou seja, que facilita ou alimenta a queima. Por isso, todo cuidado é pouco. • Procedimento: • Verificar se o maçarico está em perfeitas condições de uso, assim como a mangueira. • Não utilizar isqueiro; usar fósforo de segurança. • Utilizar mangueira de tamanho adequado, de modo a permitir uma certa distância entre o bujão e o local onde está sendo utilizado o maçarico. • Não deixar a mangueira ficar enrolada. • Utilizar espuma de sabão e nunca o fogo, para verificação de escapamento de gás. • Evitar, no final do trabalho, a concentração do gás na mangueira; para isto, desligar inicialmente a torneira do bujão, até que a chama se extinga totalmente. 3.2.2.2.3 – Soprador térmico Tipo nº Potência Temperatura do ar de saída HL 1500 1400W I – 300ºC II – 500ºC Volume de saída de ar 220V I – 240l/min II – 400l/min SENAI - RJ 60 03 110V I e II – 400l/min Peso 0,8kg Montagem e instalalação de sistemas de tubulações O soprador térmico oferece uma grande gama de aplicações, tais como: • raspar a fundo, sem nenhuma dificuldade, pinturas de tintas a óleo, sintéticas, etc.; • aquecer plásticos para moldar ou soldar; • secar superfícies úmidas; • efetuar solda de estanho em chapas ou tubos; • aquecer tubulações de água gelada. O soprador térmico é sempre uma grande vantagem onde o calor facilite ou acelere o desenvolvimento do trabalho, sem a presença de chama aberta. Instruções de segurança e acionamento • Observar que a tensão da rede deve ser a mesma indicada na placa de características do produto. • Conectar o plug à tomada somente com o interruptor desligado. • Desconectar o plug da tomada, antes de efetuar qualquer tipo de trabalho no aparelho. • Substituir o cabo elétrico, o plug e a tomada, caso estejam danificados: eles deverão estar sempre em perfeitas condições. • Nunca dirigir o jato de ar quente a pessoas ou animais ou utilizá-lo como secador de cabelo. • Não utilizar o aparelho próximo de gases ou materiais inflamáveis. • Não mergulhar o aparelho em líquido de qualquer espécie. • Verificar, logo após o uso, antes de apoiá-lo sobre alguma superfície, se o tubo de saída de ar não está muito quente de forma a causar algum dano. Antes de terminar o trabalho, procurar um lugar seguro onde colocar o aparelho. Por ex.: suporte com gancho. • Colocar o aparelho de pé sobre uma mesa/bancada, para uso estacionário. • Não tocar o tubo aquecido. • Ao trabalhar sobre uma escada, procurar sempre uma posição segura e uma distância suficiente da superfície a tratar. • O jato de ar quente deverá sair livremente do tubo. 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 61 SENAI - RJ • Não tapar a entrada ou saída de ar. • Antes de guardar o aparelho, uma vez concluído o serviço, verificar se ele está totalmente frio. • Guardar o soprador térmico fora do alcance de crianças: ele não é um brinquedo. Manutenção As entradas e saídas de ar deverão estar sempre limpas e desobstruídas. Substitua imediatamente as peças danificadas. Utilize somente peças de reposição originais. Além de fonte de calor para curvar eletroduto rígido de plástico, utiliza-se também areia ou mola. 3.2.2.2.4 – Mola Descrição 1 – Arame de aço. 2 – Enrolado sob forma de espiral. (a) 3 – Com guia (b) e argola na extremidade. (c) Função: impedir a deformação do diâmetro interno do eletroduto durante o curvamento. Utilização da mola fazer topo Para impedir a redução do diâmetro interno do eletroduto rígido de plástico (PVC) durante o seu curvamento, devem-se observar os seguintes procedimentos: • Selecionar a mola correspondente ao diâmetro do eletroduto que será curvado. • Colocar a mola sobre o eletroduto, de maneira que coincida com o trecho que será curvado, e segurar a guia da mola com as mãos, fazendo topo, isto é, até atingir a extremidade do eletroduto, com os dedos polegar e indicador. SENAI - RJ 62 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações • Introduzir a mola no eletroduto, empurrando-a, até que os dedos voltem a fazer topo com a entrada que servia como referência. • Retirar a mola depois de curvar o eletroduto. 3.2.2.2.5 – Areia São os seguintes os procedimentos a serem observados quando se utiliza areia: • Encher o eletroduto com areia seca, vedando as extremidades. • Retirar a areia, depois de curvar o eletroduto. 3.2.3 – Junção com luvas, buchas e arruelas a 3.2.3.1 – Luva b Descrição 1 - Peça de metal ou plástico. (a) 2 - Dotada de rosca interna. (b) 3 - Específica pelo comprimento e pelo diâmetro nominal Função: serve para emendar eletrodutos. Ao se utilizarem as luvas para fazer junção de eletrodutos é importante observar o comprimento do tubo, que deve ser de 2cm para que a conexão seja perfeita. Se a tubulação ficar exposta ao tempo, é recomendável que se utilize veda-rosca, como material vedante entre roscas. Não utilize aperto excessivo, através do uso de chaves. 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 63 SENAI - RJ 3.2.3.1.1 – Luvas e conectores sem rosca O uso de luvas e conectores sem rosca é prático e funcional nas instalações aparentes onde houver a utilização de conectores rígidos e demandam menor tempo de trabalho. Tanto luvas quanto conectores são encontrados com ou sem vedação, fabricados em borracha auto-extinguível. luva com vedação luva sem vedação conector com vedação conector sem vedação conector curvo para box fabricado em alumínio silício 3/8” a 4” conector reto para box fabricado em alumínio silício 3/8” a 4” 3.2.3.2 – Buchas e arruelas Na montagem dos eletrodutos nas caixas, empregam-se porcas especiais, que existem em diferentes dimensões, adequadas aos eletrodutos com que devem trabalhar. As porcas que são colocadas pelo lado interno das caixas servem, principalmente, para proteger o isolamento dos condutores e são também conhecidas como “buchas” (fig. 7). As que são colocadas pelo lado externo das caixas servem para dar o aperto de fixação do eletroduto à caixa e são chamadas comumente de “arruelas” (fig. 8). BUCHAS simples SENAI - RJ 64 ARRUELAS com bornes para ligação à terra 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 3.2.4 – Fixação e estanqueidade de caixa de passagem em paredes e lajes 3.2.4.1 – Caixas Em todas as extremidades de eletrodutos em que há entradas, saídas ou emendas de condutores, ou nos pontos de instalação de aparelhos e dispositivos, devem ser usadas caixas que são fabricadas em chapas de aço, esmaltadas, galvanizadas ou em plástico, protegidas interna e externamente. As caixas possuem orelhas para a fixação de tampas, aparelhos ou dispositivos, assim como orifícios parcialmente abertos para a introdução e fixação dos eletrodutos. Nas instalações expostas, elas podem ser substituídas por conduletes. retangular 4”x 2” octogonal 4”x 4” quadrada 4”x 4” Furo para fixação da caixa à superfície Orelhas para fixação dos aparelhos, dispositivos ou tampo Orifícios parcialmente abertos para os condutos Caixa modelo retangular 4”x 2” O desenho abaixo mostra a localização de caixas, luvas, curvas, buchas, arruelas e tubos. curva 90º 20 caixa de derivação octogonal 4”x 4” curva 90º luva 16 20 caixa de derivação 4”x 2” curva 90º 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 16 65 SENAI - RJ Na instalação da rede de eletrodutos rígidos na caixa de passagem, devem ser observadas as recomendações das ilustrações abaixo: A fixação dos eletrodutos e caixas é feita pela argamassa da estrutura. A máxima distância da face da caixa à superfície acabada da parede deve ser de 6mm. Os eletrodutos são fixados por grampos ou braçadeiras. Quando possível, deve-se deixar uma folga de 5mm entre o eletroduto e a superfície. Rede exposta Os eletrodutos ficam montados à superfície da estrutura do edifício. Rede embutida Os eletrodutos e caixas foram encerrados permanentemente na estrutura ou acabamento do edifício. A distância máxima nos trechos com curva será de 15m menos 3m para cada curva. O menor diâmetro de um eletroduto deve medir 1/2”. O número máximo de curvas entre duas caixas será de 2 curvas de 90º. Nos casos de curvas menores que 90º, admitem-se até 4 curvas. Distância máxima entre caixas em trechos retos: 15m. Distância mínima entre suportes em trechos verticais: eletroduto 1/2” → 2,0m eletroduto 3/4” e 1” → 2,5m eletroduto 1 1/4” a maiores → 3,0m Distância máxima entre suportes nos trechos não verticais: eletroduto 1/2” → 2,0m eletroduto 3/4” e maiores → 3,0m SENAI - RJ 66 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 3.2.5 – Conduletes roscáveis e sem rosca Para executar instalações com tubulações aparentes usa-se também caixa de derivação (conduletes). Onde as condições de instalações exigem, utiliza-se fita veda-rosca como material vedante entre roscas. Não utilize aperto excessivo, através de uso de chaves. Obtém-se rosqueamento perfeito através de aperto manual. 3.2.5.1 – Conduletes roscáveis – tipos e bitolas 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 67 SENAI - RJ Exemplo de instalações com condulete roscável Abraçadeiras adequadas proporcionam segurança e alinhamento perfeito. Alterações ou transferências de instalações são efetuadas com rapidez e segurança, conforme pode ser constatado pela ilustração. A conexão das extremidades de tubulações é simplificada através da aplicação de luvas. 3.2.5.2 – Conduletes sem rosca São um tipo de caixa de derivação sem rosca própria, para instalação aparente. As eletrodutos são fixados às entradas por meio de parafuso. Conduletes sem rosca - tipos e bitolas SENAI - RJ 68 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações Exemplo de instalação de condulete sem rosca 1 2 3 4 Conector curvo para box: facilita a execução de curvas, pois com a retirada da tampa os fios deslizam livremente. Bucha e arruela; enquanto a arruela fixa o tubo, a bucha evita o descascamento do fio e serve de contraporca para fixação. Exemplo de aplicação de conector reto que permite a execução de instalações completas com eletrodutos lisos, sem roscas. Luvas e conectores sem rosca: para conexão de eletrodutos rígidos. Fornecidos sem ou com vedação de borracha. Permitem contornos com aplicação de conduletes. 3.2.5.3 – Conduletes com ou sem rosca, equipados com acessórios elétricos Os conduletes com acessórios elétricos são dotados de tampos intercambiáveis, permitindo as mais variadas combinações. Todas as tampas equipadas podem ser fornecidas isoladamente para montagem em painéis ou já montadas nos conduletes, conforme tabela ao lado. Desenvolver, em condições de qualidade e segurança, diagrama e lay-out para montagem e instalação de sistema de tubulação aparente para instalação de uma lâmpada comandada por interruptor simples e uma tomada. O projeto deve ser desenvolvido de acordo com as normas técnicas específicas e a legislação brasileira em vigor. Tarefa a ser realizada em sala-de-aula. 03 Montagem e instalalação de sistemas de tubulações 69 SENAI - RJ 04 Enfiação e conexão de condutores elétricos 4.1 – Materiais e ferramentas para emenda de condutores 4.1.1 – Ferro elétrico de soldar Descrição – Para ligar à rede de 110V – ou 220V. – Consumo de 100 a 200W. – Temperatura aproximada na ponta: 300ºC. – De uso manual. – Tipo de ponta reta ou curva intercambiável. – Tipo machadinha, para serviços pesados. 4.1.2 – Solda Descrição – Liga de chumbo e estanho, na proporção de 40% de chumbo e 60% de estanho, ou em outras proporções, 25% ou 75%, por exemplo. – Apresenta-se em forma de barra ou fio, com núcleo de breu. – A temperatura de fusão é aproximadamente 170ºC. – De uso manual. – Ao fundir-se, adere a outros metais, especialmente o cobre e o bronze. – A solda feita somente de estanho é também conhecida como solda branca ou solda fraca. 04 Enfiação eelétricos conexão de condutores 73 SENAI - RJ 4.1.3 – Breu Descrição – Resina em estado sólido. – Amorfa. – Cor amarelo-âmbar. – Funde-se à temperatura pouco superior a 150ºC e, acima desta, volatiliza-se. – Age como fundente na soldagem com liga de chumbo-estanho. – É isolante elétrico. – Dissolve-se em álcool. Quando a solda não vier com núcleo de breu, pode-se usar também a pasta de soldar, encontrada, normalmente, em lata de 110g. Instruções para o uso da pasta de soldar • Remover das peças sujeiras, tintas e resíduos de isolantes de borracha ou quaisquer matérias estranhas, usando lixa, lima ou escarificador. • Aplicar a pasta diretamente sobre a superfície a ser soldada. • Aquecer a peça o suficiente para que a solda se espalhe rápida e prontamente. • Deixar esfriar. • Limpar a peça. 4.1.4 – Fita isolante Descrição – Flexível, maleável, impermeável. – Dielétrica com ruptura acima de 750V. – Adesiva, sendo sensível à pressão. – Plástica, em várias cores. – Seccionável com lâmina ou tesoura. – Resistente à umidade e a agentes corrosivos. – Em rolo de 19mm X 20m; espessura: 0,19mm e em outras dimensões. Além dos materiais e ferramenta apresentados, são também utilizados o alicate universal (corta, dobra e aperta) e a faca de eletricista ou canivete. SENAI - RJ 74 04 Enfiação eelétricos conexão de condutores 4.2 – Emenda de condutores As emendas de fios e cabos devem possibilitar: 1- a passagem da corrente admissível para o condutor mais fino sem aquecimento excessivo, ou seja, não devem apresentar mau contato e ter suficiente seção, de modo que não venham a aquecer muito por efeito Joule. 2- resistência mecânica suficiente para o serviço ou tipo de instalação; 3- isolamento pelo menos igual ao dos condutores emendados e com a mesma classe de isolamento. 4.2.1 – Emendas em prosseguimento Sempre que a extensão de uma rede ou linha aberta for maior que o condutor disponível, devem-se emendar os condutores em prosseguimento. Os procedimentos que se seguem devem ser atentamente observados: 1 – Desencapar as pontas dos condutores. Com uma faca, retire o isolamento em direção à ponta, assim como se estivesse apontando um lápis. O comprimento das pontas deve ser igual a 50 vezes o diâmetro do condutor nu, aproximadamente. Na prática, pode-se desencapar o fio 1,5mm2 → 8cm; 2,5mm2 → 10cm e o fio 4mm2 → 13cm. 04 Enfiação eelétricos conexão de condutores 75 SENAI - RJ Ao manusear a faca, evite ferir-se com a lâmina. O movimento de cortar deve ser executado afastando a lâmina da mão que segura o objeto. 2 – Limpar os condutores. Retire os restos de isolamento porventura presos ao metal, ou raspe com as costas da lâmina a oxidação. No caso de o condutor ser estanhado, não deve ser raspado. 3 – Emendar os condutores. a) Cruze as pontas dos condutores, conforme mostra o desenho e, a seguir, torça uma sobre a outra em sentido oposto. Cada ponta deve dar seis voltas sobre o condutor, no mínimo. b) Complete a torção das pontas com a ajuda de um ou dois alicates, dependendo do diâmetro do condutor. As pontas devem ficar completamente enroladas e apertadas no condutor, porém com pequeno espaçamento entre as espiras, para a solda penetrar. SENAI - RJ 76 04 Enfiação eelétricos conexão de condutores 4 – Soldar a emenda. a) Ligue o ferro de soldar à rede de energia e deixe-o aquecer até a temperatura de fusão da solda. Verifique, antes de ligar, se a tensão da tomada é adequada ao ferro, ou seja: ferro para 127V, tomada também de 127V. b) Aplique um pouco de solda à ponta do ferro para que esta faça bom contato térmico com a emenda. c) Encoste a ponta do ferro à emenda, aquecendo-a. d) Aplique o fundente (breu) sobre a emenda, caso a solda não tenha o seu núcleo de breu. Ou então utilize a pasta de soldar. e) No início, aplique a solda entre a ponta do ferro e a emenda, até que a solda flua para a mesma. f) Mude a posição do ferro para cima da emenda e aplique solda no local até preencher todos os espaços entre as espiras. g) Repita o processo em toda a extensão da emenda. Às vezes é necessário aplicar novamente o breu ou a pasta de soldar em algumas partes mais oxidadas, onde se nota que a solda não pega. h) Retire o ferro de soldar, rapidamente, sem arrastar na emenda e deixe esfriar. 5 – Isolar a emenda em prosseguimento. a) Inicie na extremidade mais cômoda, prendendo a ponta da fita e, em seguida, dê uma volta sobre a mesma. 04 Enfiação eelétricos conexão de condutores 77 SENAI - RJ b) Continue enrolando a fita, de modo que cada volta se sobreponha à anterior, na metade da largura da fita, até atingir uns dois centímetros sobre o encapamento do condutor. Mantenha a fita esticada durante todo o tempo, para que a aderência seja perfeita. c) Retorne com a fita, enrolando-a agora com inclinação oposta, porém da mesma forma anterior. d) Complete o isolamento com três ou mais camadas, de modo que a espessura do isolamento fique, pelo menos, igual ao encapamento do condutor. e) Seccione a fita com uma lâmina. f) Pressione a ponta da fita, fazendo-a aderir ao isolamento. 4.2.2 – Emendas em derivação Na ligação dos ramais, será necessário emendar os condutores em derivação. Observe atentamente a seqüência de procedimentos: 1 – desencapar as pontas dos condutores do circuito ramal. Proceda como anteriormente. 2 – desencapar os condutores da linha. a) Marque com dois piques de faca uma faixa de uns 20mm a partir do ponto de derivação. b) Retire, com uma faca, o isolamento em volta do condutor, entre as marcas. 2 piques a 20mm 2 piques a 20mm A faca não deve atingir o metal para evitar pontos de ruptura (quebra) do condutor. SENAI - RJ 78 04 Enfiação eelétricos conexão de condutores Ao manusear a faca, evite ferir-se com a lâmina. 3 – limpar os condutores. Proceda como anteriormente. 4 – emendar os condutores. a) Cruze a ponta sobre a derivação e enrole-a sobre esta, de modo que as espiras fiquem com ligeiro espaçamento entre si. b) Complete a torção da ponta com a ajuda do alicate. A ponta deve ficar completamente enrolada e apertada no condutor e contar, pelo menos, 6 (seis) espiras. 5 – soldar a emenda em derivação. Proceda como anteriormente. 6 – isolar a emenda em derivação. a) Enrole a fita primeiramente no condutor da rede e, ao voltar, enrole-a no condutor do ramal. b) Para os demais detalhes, proceda como anteriormente. 04 Enfiação eelétricos conexão de condutores 79 SENAI - RJ 4.2.3 – Emendas na caixa de passagem Os procedimentos a seguir devem ser atentamente observados: a) desencape as pontas, em um comprimento igual a cinqüenta vezes o diâmetro do condutor nu. b) cruze os condutores. c) torça os condutores, inicialmente com a mão, auxiliado por um alicate. d) dê o aperto final com dois alicates. e) dobre a ponta dos condutores. 4.2.4 – Utilização da solda, do cadinho e da pasta de soldar O profissional, em muitas ocasiões, necessita soldar terminais, bornes, assim como as emendas dos condutores, para que o contato elétrico nesses pontos seja o mais perfeito possível, evitando assim o aquecimento causado pela corrente elétrica, que pode proporcionar incêndio e maior consumo de energia. É importante lembrar, também, que a solda evita que essas conexões se desfaçam, no caso de os condutores serem puxados, ou então no caso de estarem oxidados pela maresia. É ainda bastante comum isolar as emendas dos condutores e outras partes descobertas das instalações com fita isolante, para que não ocorra curto-circuito, no caso de os condutores com potencial elétrico diferente se unirem, ou para que as pessoas não fiquem sujeitas a choque elétrico. Para soldar, proceda observando os seguintes passos: 1) corte a solda em pequenos pedaços. SENAI - RJ 80 04 Enfiação eelétricos conexão de condutores 2) coloque os pedaços de solda no cadinho e aqueça-o. 3) passe a pasta de soldar nas emendas já dobradas. Utilize um pincel. 4) verifique se a solda fundiu completamente. Utilize o maçarico a querosene ou a gás. A solda estará com sua fusão ideal, quando ficar com uma tonalidade rubra. 5) mergulhe as emendas no cadinho cheio e retire-as rapidamente. Tão logo a emenda esfrie, limpe-a com trapo ou estopa, embebendo-os em álcool. 6) isole a emenda e acomode-a dentro da caixa. 4.3 – Tracionamento de condutores em tubulações Os condutores serão enfiados dentro do eletroduto, através de um arame guia. Quando houver muita dificuldade para a penetração, usa-se, inicialmente, fita ou fio de plástico, que servirá de guia para o arame. Faz-se amarração no arame com os condutores desencapados, devendo-se evitar um acúmulo excessivo deles em um só ponto, para não tornar mais difícil sua passagem dentro da tubulação. Após a amarração, passa-se fita isolante e logo depois parafina ou talco industrial, para a penetração da conexão fluir com maior facilidade dentro do eletroduto. 04 Enfiação eelétricos conexão de condutores 81 SENAI - RJ Os condutores devem ter um tamanho adequado para a amarração e, sendo da mesma cor, deve-se fazer uma marcação própria nos mesmos, de modo a facilitar posteriormente a sua ligação. 4.4 – Componentes de acionamento 4.4.1 – Interruptor de uma seção e lâmpada incandescente 4.4.1.1 – Interruptor de uma seção (simples) É um dispositivo de manobra, de corpo termoplástico com furos para fixação, dois bornes de ligação dos condutores, uma tecla ou alavanca que fecha e abre o circuito elétrico. No corpo estão indicadas, normalmente, a intensidade de corrente, 10A, e a tensão, 250V. 4.4.1.2 – Receptáculo reto normal Possui uma base de porcelana, com rosca metálica interna, onde é atarraxada a lâmpada, e os bornes nos quais são ligados os condutores. Serve como ponto de conexão entre a lâmpada e os condutores. Na base estão indicadas a intensidade da corrente e a tensão. Normalmente, as bases mais usadas são para roscas E-27; para lâmpadas de potência elevada, usa-se a base E-40. 4.4.1.3 – Lâmpada incandescente É composta de bulbo de vidro, base metálica roscada e filamento de tungstênio. Serve para transformar energia elétrica em luz. No bulbo, estão indicadas a potência (por exemplo: 60W) e a tensão de funcionamento (127V ou 220V). SENAI - RJ 82 04 Enfiação eelétricos conexão de condutores 4.4.1.4 – Diagrama unifilar e multifilar Diagrama é a representação de uma instalação elétrica ou parte dela, por meio de símbolos gráficos. Diagrama unifilar – é representado por meio de símbolos gráficos dos componentes da instalação, situados na planta baixa, apresentando a posição física dos elementos. No diagrama apresentado, aparecem: interruptor de uma seção, ponto de luz incandescente, eletrodutos e condutores. Esse diagrama permite verificar a disposição de elementos de um circuito. Nesse caso, observamos que há um interruptor simples próximo à porta, comandando um ponto de luz. Eles estão ligados por condutores que passam por dentro dos eletrodutos. • Diagrama multifilar ou funcional – é a representação do circuito elétrico por meio de símbolos gráficos, permitindo analisar o seu funcionamento. F N Como se pode observar, o condutor fase é ligado ao interruptor, para uma perfeita interrupção do circuito, pois com o interruptor desligado (aberto) pode-se trocar a lâmpada sem risco, já que o condutor fase é o que dá choque. O condutor retorno ou volta é o que interliga interruptor e lâmpada. Os pontos que aparecem no diagrama representam um contato ou uma ligação elétrica. A ausência desses pontos significa que não há ligação elétrica. Veja as figuras abaixo: ligação 04 Enfiação eelétricos conexão de condutores ausência de ligação 83 SENAI - RJ 4.4.2 – Interruptor de duas seções e lâmpadas incandescentes 4.4.2.1 – Interruptor de duas seções É um dispositivo de manobra, fabricado em material termoplástico, para suportar intensidade de 10 ampères, sob tensão de 250 volts. É uma peça composta de um corpo com furos para fixação, quatro bornes de ligação dos condutores e duas teclas ou alavancas que fecham e abrem os circuitos elétricos. 4.4.2.2 – Diagrama multifilar e unifilar Vejamos os diagramas multifilar e unifilar, que permitirão entender o circuito elétrico. O diagrama multifilar, representado na Fig. a, serve de orientação ao profissional para fazer ligações, mostrando como o circuito funciona. Em dois bornes serão ligados os fios de retorno ou volta; em um terceiro, será ligado o fio fase, que fará “ponte” com o quarto (em negrito). A distância dos pontos de luz para a parede corresponde à metade da distância entre os pontos de luz. No exemplo dado, os pontos de luz próximos à parede ficarão 1,5m afastados da mesma e, entre eles, a distância será de 3m. Isso significará uma boa uniformidade de iluminação. A Fig. b ilustra como ficarão os pontos de luz. Fig. b Fig. a SENAI - RJ 84 04 Enfiação eelétricos conexão de condutores 4.4.3 – Interruptor de três seções e lâmpadas incandescentes A instalação do interruptor de três seções é análoga à do interruptor de duas seções. Observem-se os diagramas: • multifilar: L1 F L2 L3 N • unifilar: b) unifilar : c c 4.4.4 – Interruptor paralelo (three-way) Já se tornou bastante comum a utilização de um sistema que permite ao usuário acender e apagar a luz de locais diferentes. O dispositivo que possibilita, por exemplo, acender a luz junto à porta e apagá-la junto à cama ou vice-versa é o interruptor paralelo. Esse tipo de interruptor caracteriza-se por possuir três bornes de ligação, sendo também conhecido como THREE-WAY. Possui uma alavanca ou tecla que, quando acionada, estabelece a ligação do contato fixo com um dos contatos móveis. Podemos deduzir que serão instalados sempre dois interruptores paralelos para acender ou apagar a luz de dois pontos diferentes. Este é um interruptor muito utilizado em corredores e escadas. 04 Enfiação eelétricos conexão de condutores 85 SENAI - RJ Símbolo do interruptor paralelo usado no diagrama: a) unifilar: b) multifilar Diagramas: UNIFILAR: MULTIFILAR: 4.4.5 – Interruptor intermediário (four-way) É utilizado quando desejamos comandar a luz de mais de dois locais diferentes. Ele será ligado sempre entre dois interruptores paralelos. Símbolo do interruptor intermediário usado em diagrama: a) unifilar SENAI - RJ 86 b) multifilar 04 ou Enfiação eelétricos conexão de condutores Diagramas: 1– com três comandos: UNIFILAR MULTIFILAR 2 – com quatro comandos: UNIFILAR 04 Enfiação eelétricos conexão de condutores 87 SENAI - RJ MULTIFILAR Da observação dos diagramas é possível concluir que, para aumentar o número de comandos, basta acrescentar sempre, entre os dois interruptores paralelos, mais interruptores intermediários. É importante que o interruptor intermediário seja testado antes de ser ligado, para que sejam identificados os dois bornes de ligação de entrada e os dois de saída, tanto na posição cruzada, quanto na posição paralela. Desenvolver, em sala-de-aula, diagrama e lay-out para montagem de tubulação para instalação de um circuito que envolva: interruptor simples; interruptor de duas seções; interruptor de três seções; interruptor three-way; interruptor four-way. Executar o projeto, de acordo com as normas técnicas específicas e a legislação brasileira em vigor, em condições de qualidade e segurança. SENAI - RJ 88 04 Enfiação eelétricos conexão de condutores 05 Montagem e instalação de sistema de acionamento; iluminação 5.1 – Peças e aparelhos instalados em iluminação fluorescente 5.1.1 – Luminária fluorescente É um aparelho de iluminação composto de calha, receptáculos, difusor, starter, reator, lâmpada fluorescente e acessório de fixação. Existem tipos diversos dessa luminária, que podem ser embutidos, pendentes ou fixados diretamente à superfície. 5.1.2 – Calha É uma peça composta de estrutura metálica esmaltada, com rasgos para os receptáculos, furos para starter, reator e fixação. Possui modelos diferentes, com e sem difusor, para uma ou mais lâmpadas, de comprimento variado. Serve para refletir e dirigir o fluxo luminoso para a área a ser iluminada. 5.1.3 – Receptáculo É uma peça composta de corpo de baquelita ou plástico; contatos, onde são introduzidos os pinos das lâmpadas, e bornes, para ligar os condutores. Pode ser conjugado com o suporte do starter. Serve para sustentar a lâmpada, ligando-a, através de seus bornes, ao circuito. Há tipos diversos, como para lâmpadas fluorescentes de catodo preaquecido e catodo quente (HO). 05 instalalação deMontagem sistema de e acionamento; iluminação 91 SENAI - RJ 5.1.4 – Difusor É um acessório da luminária que abriga a lâmpada, evitando a luz direta e difundindo a iluminação de maneira uniforme. É fabricado em vidro, plástico ou acrílico, que dá à iluminação um aspecto ornamental. 5.1.5 – Starter É um dispositivo que atua como interruptor automático, abrindo o circuito dos filamentos depois do tempo necessário para o seu aquecimento. 5.1.6 – Suporter starter É uma peça composta de corpo da baquelita ou plástico, contatos e bornes; possui um furo para penetração do starter, onde se encontram dois contatos para os pinos do starter que vão ligá-lo, através de seus bornes, ao circuito. 5.1.7 – Reator É um aparelho montado em caixa de chapa de ferro e imerso em massa isolante. Da caixa do reator saem os condutores em cores diferentes, a fim de facilitar sua ligação aos outros elementos da instalação. Há na caixa o esquema da ligação e características, tais como o número da lâmpada, tensão, potência, que devem ser obedecidas pelo instalador. Serve para proporcionar as duas tensões necessárias ao funcionamento da lâmpada. Há reatores próprios para cada tipo de lâmpada, como, por exemplo, convencionais, os de partida rápida e os eletrônicos. Os reatores de partida convencional necessitam de starter para entrarem em funcionamento. SENAI - RJ 92 05 instalalação deMontagem sistema de e acionamento; iluminação Reatores eletrônicos para lâmpadas fluorescentes tubulares, quando utilizados em conjunto com as lâmpadas fluorescentes de 18, 36 e 58W, apresentam benefícios como: – menor consumo de energia; – menor aquecimento do ambiente; – ausência de ruído; – ausência de efeito estroboscópico e de cintilação; – altíssimo fator de potência; – alimentação múltipla: 50Hz, 60Hz e corrente contínua (para iluminação de emergência); – peso e volumes menores; – incremento da vida útil das lâmpadas em 50%; – vida útil dos reatores mais longa (20 anos); – aprovação por laboratórios internacionais; – em conformidade com diversas normas internacionais. 5.1.8 – Lâmpada fluorescente de catodo preaquecido É um aparelho de iluminação composto de tubo cilíndrico de vidro, com parede interna recoberta com substância fluorescente, filamento de tungstênio, base metálica, pinos conectados ao filamento e suportes de filamento. Serve para iluminar ambientes residenciais, comerciais, industriais, escolares e hospitalares. Existe também no mercado a lâmpada fluorescente circular e mais recentemente a compacta. Para iluminar, principalmente, ambientes comerciais e industriais há, também, a de catodo quente (HO). CATODO PREAQUECIDO CATODO QUENTE (HO) 5.1.8.1 – Lâmpadas fluorescentes circulares São alternativas para o uso de lâmpadas fluorescentes. Substituem as incandescentes em residências, condomínios, hotéis, etc., com as seguintes vantagens: 05 instalalação deMontagem sistema de e acionamento; iluminação 93 SENAI - RJ – consumo 60% menor; – menor aquecimento do ambiente; – luz bem distribuída; – maior durabilidade. 5.1.8.2 – Lâmpadas fluorescentes compactas eletrônicas São lâmpadas fluorescentes compactas com reatores eletrônicos incorporados à base de rosca, ideais para a substituição imediata de incandescentes comuns. Podem ser utilizadas em qualquer luminária e, principalmente, em locais que necessitam de iluminação econômica, com acendimento por tempo prolongado. Para uso residencial, comercial ou industrial. Características: – alta eficiência energética, com até 80% de economia de energia; – longa durabilidade: cerca de 8.000 horas; – base rosca E27; – acendimento imediato; – impossibilidade de serem “dimmerizadas”. 5.2 – Lâmpadas fluorescentes x Lâmpadas incandescentes SENAI - RJ 94 05 instalalação deMontagem sistema de e acionamento; iluminação Tarefa a ser realizada em sala-de-aula Montar e instalar, em condições de qualidade e segurança, luminárias incandescentes, fluorescentes, halógenas e eletrônicas, considerando as normas técnicas específicas e a legislação brasileira em vigor. Considerar os diagramas (D-1;D-2;D-3 e D-4) que seguem (páginas 98 a 100.) 5.3 – Diagramas com lâmpadas fluorescentes 5.3.1 – Comandadas por interruptores paralelos (three-way – 2 comandos) Diagramas multifilares D-1 • Partida convencional: uma lâmpada fluorescente de 20W – 127V, comandada de dois pontos diferentes. 127V - 60Hz REATOR CONVENCIONAL 1x20w D-2 • Partida rápida eletromagnética: duas lâmpadas fluorescentes de 20W – 127V, comandadas de dois pontos diferentes. 127V - 60Hz REATOR PARTIDA RÁPIDA 2x20w 05 instalalação deMontagem sistema de e acionamento; iluminação 95 SENAI - RJ D-3 • Partida rápida eletrônica: duas lâmpadas fluorescentes de 20W – 220V, comandadas de dois pontos diferentes. 5.3.2 – Comandadas por interruptores paralelos (three-way) e intermediário(s) (four-way – 3 comandos) D-4 • Diagrama multifilar: Diagrama unifilar: Se se desejar aumentar a quantidade de comandos, devem-se introduzir no circuito mais interruptores intermediários, que ficarão sempre entre dois paralelos. SENAI - RJ 96 05 instalalação deMontagem sistema de e acionamento; iluminação 06 Tomadas 6 – Tomadas As tomadas são dispositivos destinados às ligações de aparelhos eletrodomésticos e industriais e servem para fazer e desfazer as conexões com segurança e facilidade. Elas podem ser fixadas nas paredes ou no piso e são constantemente energizadas. Diferem pela forma de sua aplicação, pela forma e quantidade de seus contatos e por sua capacidade elétrica. Existem tomadas para instalações externas e embutidas. A forma dos contatos determina o tipo de pinos que a tomada pode receber. Há tomadas para pinos redondos, pinos chatos e também para ambos os pinos (chamada tomada universal). A quantidade dos contatos determina a função da tomada, ou seja, limita o tipo de circuito em que a tomada pode ser instalada. Ela agüenta correntes elétricas apenas até um certo valor. Se esse limite for ultrapassado, haverá perigo e os contatos podem-se queimar ou se fundir. Para evitar tais defeitos, cada tomada traz uma inscrição que mostra a carga máxima (tensão e corrente) que ela pode alimentar. Observem-se modelos de algumas tomadas. tomada 2P+T 06 Tomadas tomada 3P 99 SENAI - RJ As tomadas são ligadas diretamente à linha de alimentação. Observem-se diferentes ligações de tomadas. R S T N a b c d Te e Te f Te 6.1 – Normas de instalações elétricas em iluminação e tomadas (NBR – 5410) Em cada cômodo ou dependência deve ser previsto, pelo menos, um ponto de luz no teto, com potência mínima de 100VA, comandado por interruptor de parede. Determinação de potência mínima de iluminação em unidades residenciais. Área do cômodo ou dependência (m2) /6 ¢6 Potência mínima de iluminação (VA) 100 100 para os primeiros 6m2 e mais 60 para cada aumento de 4m2 inteiros. a) Os valores calculados correspondem à potência destinada à iluminação para efeito de dimensionamento dos circuitos. b) Para efeito de dimensionamento, pode-se admitir que a iluminação seja executada com lâmpadas incandescentes e, portanto, o fator de potência é igual a 1; o valor em VA será igual ao valor em W. 6.1.1 – Tomadas de corrente • Uma tomada para cada cômodo ou dependência de área igual ou inferior a 6m2. • uma tomada para cada 5m (ou fração) de perímetro de cômodo ou dependências de área superior a 6m2, espaçadas uniformemente, exceto em banheiros, onde apenas uma tomada perto da pia deve ser obrigatoriamente prevista; SENAI - RJ 100 06 Tomadas • uma tomada para cada 3,5m (ou fração) de perímetro, em cozinhas, copas ou copas-cozinhas, sendo que, acima de cada bancada com largura igual ou superior a 30cm, deve ser prevista pelo menos uma tomada; • uma tomada, em subsolos, sótão, garagens, varandas, hall de entrada e corredor. No caso de varanda, quando não for possível a instalação de tomada no próprio local, esta deverá ser instalada próximo a seu acesso. As tomadas de uso específico devem ser instaladas no máximo a 1,5m do local previsto para o aparelho. Cargas mínimas para as tomadas de corrente • Para utilização geral: 100VA; • para copas, cozinhas, copas-cozinhas e área de serviço: 600VA por tomada, até 3 tomadas e 100VA por tomada, para as excedentes; • para utilizações específicas: a carga nominal de utilização. Tarefa em sala-de-aula Montar e instalar, em condições de qualidade e segurança, tomadas bipolares, bipolares + terra e tripolares, considerando as normas técnicas específicas e a legislação brasileira em vigor. 06 Tomadas 101 SENAI - RJ 07 Montagem e instalação de sistema de acionamento e de sensores de presença 7.1 – Interruptor automático por presença O interruptor automático de presença é um interruptor estanque, articulável, equipado com um sensor infravermelho que capta a radiação de calor em movimento (pessoas, animais, automóveis, etc.), dentro do seu campo de detecção, que é de 10m. Ele possui duas regulagens: uma, que permite variar o tempo em que as lâmpadas permanecem acesas de 10seg a 10min; outra, que permite inibir seu funcionamento durante o dia, através da célula fotoelétrica nele existente. Tem por finalidade comandar automaticamente a iluminação de ambientes onde não é necessário manter as lâmpadas permanentemente acesas. É econômico, pois evita gasto desnecessário de energia, mantendo as luzes apagadas quando não houver presença física no ambiente. É aplicado nas habitações: em iluminação da parte externa, de hall social, de ante-salas, escadas, etc.; nas lojas: em iluminação de vitrines; nos estacionamentos: em iluminação de áreas externas e internas; nos edifícios: em iluminação de salas, escadas, recepções, etc., ou até de andares inteiros. A sua instalação deve ser feita a uma altura aproximada de 2,5m do piso, de maneira que a movimentação de pessoas, veículos, animais, etc. seja preferencialmente na transversal, cortando o maior número de raios possíveis, como se pode ver na ilustração a seguir. 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 105 SENAI - RJ detalhe da instalação vista lateral vista superior 2,50m 10m Alguns cuidados na instalação devem ser observados, tais como: • instalar em local protegido, evitando fontes de calor, exposição aos raios solares, à chuva, ao vento, à poeira e sobre suportes móveis ou vibrantes; • não deixar vidro interposto entre a fonte de calor e o produto, pois isso impede detecção de movimento; • não utilizar o produto em sistemas de alarme; • respeitar a capacidade máxima do aparelho e verificar se a tensão da rede é igual à dele; • quando necessário, limpar cuidadosamente o visor com um pano umedecido em álcool ou água. Quando o produto voltar a ser alimentado eletricamente, seja por falta de energia ou por ação do interruptor, automaticamente será acionada a carga, permanecendo assim até finalizar a temporização. Potência máxima das cargas resistiva SENAI - RJ 106 indutiva tensão do aparelho lâmpadas incandescentes lâmpadas fluorescentes motores em geral 127V~ 220V~ 1200W 1200W 600W 600W 300W 300W 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 7.2 – Sensor de presença Este dispositivo detecta automaticamente a radiação infravermelha, emitida pelo corpo humano, acionando automaticamente uma carga elétrica. É indicado para uso em halls de edifícios, escadas, corredores, garagens e demais locais onde existir movimentação de pessoas. Especificações: • tensão de operação: 90V a 240V • potência: 300/500W • área de detecção: 120º • campo de detecção: R = 6m • temporização: 15seg, 40seg, 2min ou 5min A instalação é feita em caixa 4” x 2”. 7.2.1 – Tipos e esquemas de ligação a) sensor: 2 fios (apenas em lâmpadas incandescentes) 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 107 SENAI - RJ b) sensor: 3 fios (qualquer tipo de lâmpada) 7.3 – Instalação de fotocélula A fotocélula (relé fotoelétrico) tem função analógica à do interruptor automático por presença. Enquanto este capta a radiação de calor em movimento, a fotocélula tem em sensor sensível à luz. Controla automaticamente lâmpadas e motores, ligando-os ao anoitecer e desligando-os ao amanhecer. POTÊNCIA MÁXIMA DAS CARGAS potência Tensão (bivolt) 127/220v~ 1200VA resistiva indutiva lâmpadas incandescentes lâmpadas fluorescentes 1200W 60W motores em geral 300W Para a interligação do relé fotoelétrico com a rede de distribuição, utiliza-se uma tomada externa tripolar, que pode ser fixada em paredes, postes, painéis, etc. Há vários tipos de alça de fixação, para que se possa atender a cada caso específico. Essa tomada atende às normas da ABNT. O relé fotoelétrico para comando automático de iluminação externa • utiliza a variação da luminosidade de ambiente para comutação; • possui retardo automático incorporado; • aplica -se em iluminação pública, industrial, comercial, residencial, etc.; • atende às normas da NEMA, ANSI, e ABNT. SENAI - RJ 108 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença Tarefa em sala-de-aula Montar e instalar, em condições de qualidade e segurança, sensor de presença e fotocélula no comando de diferentes luminárias, considerando as normas técnicas específicas e a legislação brasileira em vigor. 7.4 – Instalação de chave de bóia Chave de bóia de contato de mercúrio é um dispositivo utilizado para acionamento de eletrobombas. 7.4.1 – Funcionamento da chave de bóia de contatos de mercúrio Quando o reservatório (caixa d’água) superior chegar ao nível mínimo, ambos os pesos ficarão fora da água e, conseqüentemente, vencerão o contrapeso que será puxado para baixo pela linha. A ampola se inclinará e o mercúrio correrá para os contatos, fechando-os. nível máximo nível mínimo Se o reservatório inferior tiver água acima do nível mínimo, os contatos também estarão fechados e, portanto, a bomba entrará em funcionamento enchendo o reservatório superior. Quando o reservatório superior alcançar o nível máximo, ambos os pesos ficarão mergulhados na água e, conseqüentemente, o peso dos mesmos será menor. O contrapeso será maior e a ampola se inclinará para trás, fazendo o mercúrio correr dos contatos abrindo-os e desligando a bomba. A bomba só terá condições de funcionar se o reservatório inferior tiver água acima do nível mínimo. A função da chave de bóia do reservatório inferior é garantir essa condição. Portanto, se o nível baixar ao mínimo, a chave desliga, não permitindo que a bomba funcione. 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 109 SENAI - RJ 7.4.2 – Funcionamento da chave de bóia flutuante de contatos de mercúrio O funcionamento deste tipo de chave de bóia é simples. Basta que a ampola se incline, favorecendo o deslocamento do mercúrio em direção aos contatos, fechando -os. posições dos contatos fechados posições dos contatos abertos O mercúrio é um metal líquido, bom condutor de eletricidade. Por isso ao unir os contatos, liga o circuito da bomba. Vejamos, agora, como se comporta a chave de bóia em cada um dos reservatórios, nas situações apresentadas. caixa superior vazia bomba ligando SENAI - RJ 110 caixa superior cheia bomba desligando 07 caixa inferior cheia bomba ligada caixa inferior vazia bomba desligada Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 7.5 – Instalação de disjuntor termomagnético 7.5.1 – Disjuntor termomagnético O disjuntor é um dispositivo que, além de poder comandar um circuito, isto é, ligá-lo e desligá-lo, mesmo com carga, desliga-o automaticamente, quando a corrente que circula ultrapassa um determinado valor, em razão de um curto-circuito ou de uma sobrecarga. 7.5.2 – Tipos e utilização Os disjuntores, de acordo com o número de condutores vivos (fase e neutro) do circuito, podem ter 1, 2, 3 ou 4 pólos, Assim: • os disjuntores monopolares são utilizados apenas em circuitos com 1 fase e neutro (FN); • os disjuntores bipolares devem ser utilizados em circuitos com 2 fases e neutro (2FN); eventualmente, podem ser utilizados em circuitos com 1 fase e neutro (FN), seccionando também o neutro; • os disjuntores tripolares devem ser utilizados em circuitos com 3 fases (3F) ou em circuitos com 3 fases e neutro (3FN); eventualmente, podem ser utilizados em circuitos com 2 fases e neutro (2FN), seccionando também o neutro; • os disjuntores tetrapolares são utilizados apenas em circuitos com 3 fases e neutro (3FN), quando se prevê o seccionamento do neutro. Os disjuntores utilizados em unidades residenciais devem atender a uma das três normas seguintes: • NBR-5361 — disjuntores de baixa tensão • NBR IEC 60898 — disjuntores para proteção de sobrecorrentes para instalações domésticas e similares. 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 111 SENAI - RJ • NBR IEC 60947-2 — dispositivos de manobra e comando de baixa tensão. Os disjuntores não devem trabalhar a mais de 80% de sua capacidade nominal. Um disjuntor de 15A deve ser indicado para circuitos cuja corrente nominal seja de 12A. 7.6 – Dispositivos DR São dispositivos que detectam a corrente diferencial-residual (DR) num circuito, e atuam desligando-o, quando essa corrente ultrapassa um valor prefixado. A corrente diferencial-residual é produzida, num circuito, por fuga para terra ou por falta, e pode ser entendida como a corrente medida por um amperímetro alicate, extremamente sensível, envolvendo todos os condutores vivos do circuito (fase e neutro, se existirem). Os dispositivos DR são destinados à proteção de pessoas contra choque elétrico. 7.6.1 – Interruptores DR São dispositivos que só protegem contra choques (podem ligar e desligar circuitos manualmente, como um interruptor comum). A corrente nominal é o maior valor que pode circular continuamente pelo dispositivo e que pode ser interrompido sem danificar seus componentes internos. 7.6.2 – Disjuntores DR Consistem num disjuntor comum, com um “módulo DR” acoplado, que protege contra choques e contra sobrecarga. A corrente nominal é o maior valor que pode circular continuamente pelo dispositivo sem provocar seu desligamento automático, nem danificar seus componentes internos. Observem-se, a seguir, alguns exemplos de disjuntores termomagnéticos e dispositivos DR. SENAI - RJ 112 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 7.6.3 – Corrente diferencial-residual nominal de atuação É a corrente diferencial-residual que provoca a atuação do dispositivo. Os DR cuja corrente diferencial-residual nominal de atuação é inferior ou igual a 30mA são de alta sensibilidade; aqueles cuja corrente de atuação é superior a 30mA são de baixa sensibilidade. Em unidades residenciais, é obrigatória a proteção contra choques elétricos, com dispositivos DR de alta sensibilidade para: • circuitos terminais que alimentem pontos de luz e tomadas em banheiro (excluídos os circuitos que alimentem pontos de luz situados a uma altura igual ou superior a 2,5m); • circuitos terminais que alimentem tomadas em cozinhas, copas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens, varandas e locais similares; • circuitos terminais que alimentem tomadas em áreas externas ou tomadas em áreas internas que possam alimentar equipamentos no exterior. Essa proteção pode ser proporcionada por um único DR de alta sensibilidade (geralmente 30mA), instalado em série com o disjuntor geral, ou como chave geral no quadro de distribuição. 7.7 – Quadro de distribuição O quadro de distribuição da unidade residencial é alimentado pelo circuito de distribuição respectivo e dele partem os diversos circuitos terminais. Deve possuir, em princípio, os seguintes dispositivos: • chave geral, que poderá ser um interruptor DR ou um disjuntor DR, ou um disjuntor mais interruptor DR; • disjuntores termomagnéticos para a proteção dos circuitos terminais; • espaços-reserva para ampliação (um espaço corresponde a um disjuntor monopolar). No caso da utilização de quadros com barramentos, a corrente nominal do barramento principal deverá ser igual ou superior à corrente nominal da chave geral. 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 113 SENAI - RJ O número de pólos dos dispositivos utilizados nos quadros de distribuição é determinado pelo tipo de circuito, por exemplo: a) circuito FN: disjuntor de um pólo ou dois (quando é previsto o seccionamento do neutro); b) circuito 2FN: disjuntor de dois pólos ou três (quando é previsto o seccionamento do neutro); É obrigatório prevermos uma capacidade de reserva nos quadros de distribuição, de acordo com o seguinte critério: • quadro com até 6 circuitos: espaço-reserva para, no mínimo, 2 circuitos adicionais; • quadro com 7 a 12 circuitos: espaço-reserva para, no mínimo, 3 circuitos adicionais; • quadro com 13 a 30 circuitos: espaço-reserva para, no mínimo, 4 circuitos adicionais; • quadro com mais de 30 circuitos: espaço reserva para, no mínimo, 15% dos circuitos. Nos quadros de distribuição com mais de uma fase, as potências dos circuitos terminais deverão ser “equilibradas” nas diversas fases, de modo que as potências totais de cada uma delas sejam muito próximas. Quando um circuito terminal tiver mais de uma fase, sua potência deverá ser dividida entre elas, na tabela de cálculo do projeto. Quadro de distribuição é o centro de distribuição de toda a instalação elétrica de uma residência, uma vez que recebe os fios que vêm do medidor e dele partem os circuitos terminais que vão alimentar diretamente as lâmpadas, tomadas e aparelhos elétricos. Encontram-se nele os dispositivos de proteção dos circuitos de uma instalação, conforme exemplificado na figura a seguir. CIRCUITO 1 – iluminação social CIRCUITO 2 – iluminação de serviço CIRCUITO 3 – tomadas de uso geral CIRCUITO 4 – tomadas de uso geral CIRCUITO 5 – tomadas de uso específico (Ex.: torneira elétrica) CIRCUITO 6 – tomadas de uso específico (Ex.: chuveiro elétrico) SENAI - RJ 114 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença O quadro de distribuição deve estar localizado em lugar de fácil acesso e o mais próximo possível do medidor, para que se evitem gastos desnecessários com os fios do circuito de distribuição, os mais grossos de toda a instalação e, portanto, os mais caros. As figuras a seguir mostram os componentes e as ligações típicas de um quadro de distribuição. 7.7.1 – Ligações típicas de um QD • Quadro de distribuição (QD) para fornecimento monofásico 6 5 7 4 3 21 8 – Disjuntor geral – (monopolar) (1) Fase (2) Neutro (3) Proteção (4) Jumps de ligação — Ligam a fase a todos os disjuntores dos circuitos. (5) Barramento de proteção — Deve ser ligado eletricamente à caixa do QD. (6) Disjuntores dos circuitos terminais — Recebem a fase do disjuntor geral e distribuem para os circuitos terminais. (7) Barramento de neutro — Faz a ligação dos fios neutros dos circuitos terminais com o neutro do circuito de distribuição, devendo ser isolado eletricamente da caixa do QD. (8) Disjuntor geral (monopolar) 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 115 SENAI - RJ • Quadro de distribuição para fornecimento bifásico 6 9 5 8 10 7 4 3 2 1 – Disjuntor geral – (bipolar) (1) Proteção (2) Fase (3) Fase (4) Neutro (5) Barramento de proteção (6) Disjuntores dos circuitos terminais bifásicos (7) Barramento de neutro (8) Disjuntores dos circuitos terminais monofásicos (9) Barramento de interligação das fases (10) Disjuntor geral • Quadro de distribuição para fornecimento trifásico 2 1 3 4 (1) Barramento de neutro (2) Disjuntor diferencial residual tetrapolar (3) Barramento de proteção (4) Disjuntores dos circuitos terminais bifásicos (5) Disjuntores dos circuitos terminais monofásicos (6) Barramento de interligação das fases 5 6 SENAI - RJ 116 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença CIRCUITOS TERMINAIS 1 (1) Disjuntor geral (2) Fases (3) Neutro (4) Proteção (PE) (5) Quadro de distribuição 2 3 4 5 • Exemplos de circuitos terminais protegidos por disjuntores termomagnéticos neutro fase retorno disjuntor monopolar CIRCUITO DE ILUMINAÇÃO 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 117 SENAI - RJ neutro fase proteção barramento de proteção CIRCUITO DE TOMADAS DE USO GERAL • Exemplos de circuitos terminais protegidos por disjuntores DR proteção barramento de proteção neutro fase retorno disjuntor diferencial residual bipolar SENAI - RJ 118 CIRCUITO DE ILUMINAÇÃO EXTERNA 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença proteção fase barramento de proteção neutro disjuntor diferencial residual bipolar CIRCUITO DE TOMADAS DE USO GERAL • Exemplos de circuitos terminais protegidos por disjuntores termomagnéticos proteção neutro fase barramento de neutro barramento de proteção disjuntor termomagnético monopolar CIRCUITO DE TOMADA DE USO ESPECÍFICO (127V) 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 119 SENAI - RJ fase fase proteção barramento de neutro barramento de proteção disjuntor termomagnético tripolar disjuntores termomagnéticos monopolares CIRCUITO DE TOMADA DE USO ESPECÍFICO (220V) • Exemplos de circuitos terminais protegidos por disjuntores DR proteção barramento de proteção neutro fase CIRCUITO DE TOMADA DE USO ESPECÍFICO (127V) SENAI - RJ 120 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença proteção barramento de proteção fase fase disjuntor DR CIRCUITO DE TOMADA DE USO ESPECÍFICO (220V) • Exemplos de circuito de distribuição monofásico protegido por disjuntor termomagnético 2 (1) Ligação monofásica (2) Proteção + neutro (PEN) (3) Fase (4) Disjuntor diferencial residual bipolar 4 1 3 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 121 SENAI - RJ • Exemplo de circuito de distribuição monofásico protegido por disjuntor DR 1 2 3 4 (1) Ligação monofásica (2) Quadro de distribuição monofásico (3) Neutro (4) Fase (5) Proteção (6) Disjuntor diferencial residual bipolar 5 6 • Exemplo de circuito de distribuição bifásico ou trifásico protegido por disjuntor termomagnético 1 2 3 4 (1) Ligação bifásica ou trifásica (2) Fases (3) Proteção + neutro (PEN) (4) Disjuntor ou interruptor DR tetrapolar SENAI - RJ 122 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença • Exemplo de circuito de distribuição bifásico ou trifásico protegido por disjuntor DR 1 2 (1) Ligação bifásica ou trifásica (2) Disjuntor diferencial residual tetrapolar 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 123 SENAI - RJ Montar e instalar, em condições de qualidade e segurança, quadro de distribuição de luz com disjuntor geral e cinco circuitos parciais, considerando as normas técnicas específicas e a legislação brasileira em vigor. Esta tarefa será feita em sala-de-aula. 7.8 – Instalação de minuterias As minuterias nada mais são do que um interruptor temporizado que funciona sob o comando de um ou vários pulsadores localizados nas dependências de um prédio – normalmente corredores, escadas e arredores, onde se localizam as lâmpadas de iluminação. Têm por objetivo economizar energia elétrica, evitando que permaneçam iluminadas as citadas dependências, quando não houver trânsito de pessoas. 7.8.1 – Minuteria eletromecânica 1 – Caixa de baquelita ou plástico (a). 2 – Eletroímã composto de bobina (b) e núcleo (c). 3 – Mecanismo de relojoaria composto de trem de engrenagem (d), massa de pêndulo (e), mola (f). 4 – Alavanca de náilon (g). 5 – Contatos: auxiliar (h), fixo (i) e principal (j). 6 – Bornes de conexão (l) numerados de 1 a 6; contato auxiliar (1); contato de carga (2); terminal comum da bobina (5); terminal de 220V da bobina (4); terminal de 115V de bobina (3); e contato principal (6). 7 – Furo para fixação da tampa (m). 8 – Furos de fixação (n). Função: serve para controlar a iluminação por um tempo determinado de 2 a 4 minutos. SENAI - RJ 124 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença n a b m e c d g f h i j l 1 07 2 3 n 4 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 5 6 125 SENAI - RJ É comum, na instalação da minuteria eletromecânica, usar-se uma chave seletora. Esta chave, como o próprio nome indica, seleciona o circuito que vai entrar em funcionamento. No caso de a mesma ser ligada num circuito de minuteria, ela seleciona o circuito “DIRETO” ou “MINUTERIA”, de modo que, na posição “DIRETO”, as lâmpadas ficarão acesas todo o tempo, e, na posição “MINUTERIA”, ficarão controladas por esta. Opcionalmente, se a chave seletora ficar desligada de qualquer contato, nenhum circuito irá funcionar. A seguir, apresenta-se o diagrama funcional de um circuito, com minuteria eletromagnética, chave seletora, três lâmpadas incandescentes e três pulsadores. 127V AC minuteria eletromagnética 7.8.1.1 – Funcionamento da minuteria eletromecânica Ao pressionarmos um dos pulsadores, a bobina é energizada, atraindo o núcleo que puxa a mola, onde se armazena a energia. Essa energia impulsiona um trem de engrenagens que tem seu movimento liberado aos poucos por uma mola de escape e um pêndulo, cuja oscilação pode ser regulada pelo deslocamento da massa ao longo de sua haste. Esse mecanismo é semelhante ao de SENAI - RJ 126 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença um relógio, regulando o tempo de funcionamento da minuteria. Através dele, uma alavanca abre o contato auxiliar da bobina e fecha o contato principal que mantém acesas as lâmpadas, durante o tempo necessário ao trânsito de pessoas. Acabando esse tempo, a alavanca desarma os contatos, desligando as lâmpadas. A minuteria estará pronta para ser acionada novamente. Um tipo mais moderno e versátil é a minuteria eletrônica, que, devido ao seu pequeno tamanho, pode ser usada individualmente, isto é, uma em cada andar do prédio, o que ocasiona maior economia de energia e diminui a freqüência de substituição de lâmpadas queimadas. 7.8.2 – Minuteria modular universal (eletrônica) Especificações: • Potência de chaveamento: 1200VA • Tensão de operação: 90 a 240V • Temporização: 90s • Aciona qualquer tipo de carga (lâmpadas incandescentes, fluorescentes com reator convencional e eletrônico, fluorescentes compactas, de vapor de mercúrio, de vapor de sódio, dicróicas, etc.) • Não consome energia quando desligada. Esquema de ligação 1) Instalação com pulsadores (ligação básica) 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 127 SENAI - RJ 7.8.3 – Minuteria eletrônica É um aparelho destinado a controlar lâmpadas incandescentes ou fluorescentes (40W mínimo), através de regulagem para funcionamento permanente ou temporizado de 15 segundos a 5 minutos. O pré-aviso de extinção de luz funciona com encaixe de jumper (contato) somente para lâmpadas incandescentes, com redução da luminosidade durante 10 segundos. Possui lâmpada néon na parte frontal, para sinalização de funcionamento. Incorpora fusível de ação rápida (10A). A tensão e potência máxima são respectivamente: 127V/1000W e 220V/2000W. Esquema de ligação SENAI - RJ 128 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 7.8.4 – Minuteria individual Aciona lâmpadas incandescentes (40W mínimo) mantendo-as acesas durante aproximadamente 1 minuto e 30 segundos. Possui um pulsador equipado com acessório luminoso, facilitando sua localização em ambientes escuros. Pode substituir o interruptor simples (de uma seção) em caixa 4” x 2”, aproveitando a mesma instalação. A tensão e potência máxima são, respectivamente: 127V/300W e 220V/600W. Esquema de ligação: Tarefa em sala-de-aula Montar e instalar, em condições de qualidade e segurança, comando de lâmpadas incandescentes com minuteria e de lâmpadas fluorescentes com programador, considerando as normas técnicas específicas e a legislação brasileira em vigor. 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 129 SENAI - RJ 7.9 – O programador horário (time-switch) O programador horário é um aparelho que permite ligar e desligar qualquer equipamento elétrico, de acordo com horários preestabelecidos. O programador é acionado por um micromotor, que comanda o relógio e o disco de programação. Alguns podem ser fornecidos com bateria recarregável, a qual possibilita manter o aparelho em funcionamento quando faltar energia, sem atrasar o relógio. O programador horário é composto basicamente por três partes distintas: • relógio, localizado no centro do aparelho; • disco de programação, localizado ao redor do relógio; • contatos de saída, localizados na parte inferior do aparelho. Existe uma interligação entre o relógio e o disco de programação, que é representada pela seta localizada no relógio entre as 12h e 3h. Conforme o modelo, existem três tipos de discos de programação: • disco de 12 horas AM (antes do meio-dia) + 12 horas PM (pós meio-dia) SENAI - RJ 130 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença • discos de 24 horas • discos de uma semana Note-se que o relógio e o disco de programação se movimentam no sentido horário ao longo do tempo, porém a seta fica constantemente parada. Isso permite que identifiquemos três funções: • horário corrente no relógio e no disco de programação; • se o horário indicado no relógio se refere a antes (AM) ou depois (PM) do meio-dia; 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 131 SENAI - RJ • se o contato de saída se encontra acionado (cavalete para fora do disco) ou desacionado (cavalete para dentro do disco). O programador horário permite ligar e desligar qualquer equipamento elétrico em horários preestabelecidos pelo usuário, de acordo com sua necessidade. Isso é possível, graças ao disco de programação que nos permite determinar os horários desejados. Ao longo do disco, existem 96 ou 84 cavaletes, que podem ser posicionados para dentro ou para fora do disco de programação. Cada um dos 96 cavaletes representa um período de 15 minutos. Os 84 cavaletes, um período de 2 horas. Com o passar das horas, o disco gira juntamente com o relógio. Quando o cavalete passar em frente da seta do relógio, poderão ocorrer duas condições: – o contato de saída é acionado durante o período do respectivo cavalete, desde que o mesmo esteja posicionado para fora do disco. – o contato de saída é desacionado durante o período do respectivo cavalete, desde que o mesmo esteja posicionado para dentro do disco. De acordo com o equipamento elétrico a ser ligado, são necessários, pelo menos, dois fios que permitam o fornecimento de energia, a qual poderá ser proveniente: • da tomada elétrica, que oferece os dois fios necessários para fornecimento da energia; • do quadro de luz, que também oferece os dois fios necessários para o fornecimento (110 volts => 1 disjuntor + Neutro; 220 volts => 2 disjuntores). Para ser executada a correta ligação, utilizando fio de bitola 2,5mm2, procede-se conforme o diagrama abaixo, observando-se as instruções a seguir: SENAI - RJ 132 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 1 – conectar o fio da fase 1 ao terminal 1 do programador horário; 2 – conectar o fio da fase 2 (ou neutro) ao terminal 2 do programador; 3 – fazer um “jumper” entre os terminais 2 e 3 do programador; 4 – ligar o equipamento elétrico nos terminais 1 (fase 1) e 4 do programador. Dessa forma, a energia somente será fornecida ao equipamento elétrico nos horários estabelecidos pela programação feita. Caso a energia consumida pelo equipamento elétrico seja superior à capacidade máxima dos contatos de saída, deve-se proceder conforme o diagrama que se segue: Caso o equipamento elétrico seja trifásico, procede-se conforme o diagrama que se segue: 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 133 SENAI - RJ Os programadores horários são largamente utilizados em ambientes industriais, comerciais ou residenciais. Eles comandam: • aquecedores elétricos; luminosos de lojas, bancos e shoppings; painéis comerciais; motor do filtro de piscina; balcões frigoríficos; comando de comedouros e iluminação em granjas; preaquecimento de máquinas; sinal sonoro de entrada e saída de funcionários de fábrica; irrigações; ar-condicionado; iluminação em geral, etc. SENAI - RJ 134 07 Montagem e instalação sistema de acionamento e de de sensores de presença 08 Aterramento 8.1 – Conceito Aterramento é, essencialmente, uma conexão elétrica à terra, na qual o valor da resistência de aterramento representa a eficácia desta ligação: quanto menor a resistência, melhor o aterramento. A função principal de um aterramento está sempre associada à proteção, quer de pessoal ou de equipamentos. A seguir serão estudados alguns casos típicos. Os projetos de instalações elétricas executados atualmente sempre indicam um ponto de aterramento para a instalação. Dependendo do projeto, é feita apenas a especificação de um valor em Ohm (V), por exemplo: 10V, 5V ou algum outro valor. 8.2 – Surtos, descargas atmosféricas 8.2.1 – Surtos em linhas de força (alimentação) Entende-se por surto (em inglês: surge) uma perturbação anormal da corrente ou tensão normalmente esperada em um sistema. Há surtos causados por manobras na rede, descargas atmosféricas (raios), interferências eletromagnéticas, etc. O controle dos surtos dentro de um sistema elétrico é feito através de protetores contra sobretensões, tais como pára-raios de linha, supressores, capacitores, etc. O aterramento é essencial para a correta operação dos protetores contra sobretensões instalados em redes de alta e baixa tensão, pois estes dispositivos drenam as correntes dos surtos para a terra, funcionando como uma válvula de escape para as correntes geradas pelas sobretensões. 08 Aterramento 137 SENAI - RJ 8.2.2 – Surtos em linhas de transmissões de dados Além dos surtos em linhas de força, descritos anteriormente, os modernos equipamentos eletrônicos possuem linhas de comunicação de dados com outros equipamentos, as quais também estão sujeitas a surtos. 8.2.3 – Descargas atmosféricas (raios) A incidência de raios sobre materiais pouco condutores, tais como telhas cerâmicas e alvenaria, provoca neles rachaduras e estilhaçamento. Uma vez instalado um SPDA (Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas), o aterramento é utilizado para dissipar a corrente do raio, no solo, de forma segura, evitando os efeitos térmicos do raio e risco de choque elétrico para as pessoas. 8.3 – Proteção 8.3.1 – Blindagens Um sistema composto de equipamentos eletrônicos sensíveis (EES) está sujeito a interferências provocadas por campos eletromagnéticos. A blindagem é um recurso utilizado para minimizar essas interferências, sendo necessário o aterramento para estabelecer um potencial zero na blindagem ou para proporcionar um caminho externo para as correntes induzidas. 8.3.2 – Segurança contra choques elétricos Instalações elétricas em geral apresentam materiais metálicos não energizados como meio de evitar contato das pessoas com partes energizadas, tais como barramentos de quadros elétricos, interior de equipamentos, etc. Contudo, se houver uma falha no isolamento desses sistemas, os operadores/usuários estarão sujeitos a choques elétricos, com o conseqüente risco para as pessoas. O aterramento é utilizado para assegurar que o potencial das partes metálicas aterradas fique sempre abaixo do nível dos potenciais perigosos, garantindo, assim, a proteção das pessoas. SENAI - RJ 138 08 Aterramento 8.3.3 – Curto-circuito fase-terra O curto-circuito fase-terra em redes elétricas provoca desbalanceamento do sistema trifásico, sobrecarga nos equipamentos e cabos da rede, comprometendo a segurança da rede elétrica e dos operadores e usuários. Para que haja um desligamento do trecho da rede afetado, é necessário que a corrente que circula pelo curto-circuito seja superior ao valor de operação dos disjuntores ou fusíveis de proteção. O aterramento do neutro de transformadores e massas metálicas fornece um caminho de baixa impedância para a corrente de curto, possibilitando a operação da proteção. 8.4 – Sistemas de aterramento As topologias dos sistemas de aterramento em baixa tensão, conforme especificadas pela NBR-5410, têm uma codificação através das letras: • Primeira letra: situação da alimentação em relação à terra: T — sistema aterrado I — sistema isolado • Segunda letra: situação das massas em relação à terra: T — massas diretamente aterradas N — massas ligadas ao neutro • Outras letras: condutor neutro x condutor de proteção S — neutro e proteção em condutores distintos C — neutro e proteção num mesmo condutor (condutor PEN) C - S — neutro e proteção combinados em uma parte da instalação 08 Aterramento 139 SENAI - RJ 8.4.1 – ESQUEMAS DE ATERRAMENTO • TN-S — condutores neutro e de proteção separados L1 L2 L3 N PE Aterramento da alimentação massas • TN-C-S — condutores neutro e de proteção separados em parte da instalação L1 L2 L3 N PE Aterramento da alimentação SENAI - RJ 140 massas 08 Aterramento • TN-C — funções de neutro e proteção combinadas em um único condutor • TT – aterramentos distintos para a rede de energia e para as massas metálicas 08 Aterramento 141 SENAI - RJ • IT – sistema isolado ou aterrado por impedância, estando as massas diretamente aterradas 8.5 – Valor da resistência de aterramento 8.5.1 – Instalações elétricas de baixa tensão Segundo a NBR-5410/1990 (antiga NB-3), deve-se conseguir uma resistência de terra da ordem de 10 , visto que o sistema de aterramento é o mesmo do pára-raios. A exigência pode ser de valores ainda mais baixos, em função do tipo de topologia empregada – TT, TN, IT, etc. 8.5.2 – Computadores Por não existirem normas a respeito, há muita confusão quanto ao valor para a resistência de terra de computadores e outros sistemas semelhantes, como PLC (Programmable Logic Controller), SDCD (Sistema Digital de Controle Distribuído), etc. Alguns fabricantes chegam a exigir 1 ou 2 , negando-se SENAI - RJ 142 08 Aterramento a manter a garantia do produto caso não se chegue a esse valor, embora muitos já tenham abandonado a prática de exigir aterramentos independentes. Geralmente, um computador está ligado a um sistema elétrico, com um valor de resistência de terra da ordem de 10 , o que deve ser satisfatório na maioria dos casos. 8.5.3 – Telecomunicações As recomendações referentes aos computadores aplicam-se, igualmente, às instalações de telecomunicações. Duas observações adicionais, porém, devem ser feitas. A primeira é que, embora não exista uma norma oficial, há uma tradição prática, inclusive por parte da Telebrás e das estatais subsidiárias, de exigir 5 de resistência de aterramento. A Telebrás já revisou o valor exigido para um nível coerente, mas muitas empresas e projetistas ainda não se informaram a respeito e continuam utilizando as velhas práticas. A segunda observação refere-se à procura de um local alto para a instalação de uma torre. Infelizmente, muitos desses lugares altos localizam-se sobre rochas, às vezes com uma pequena camada superficial de terra, sendo impraticável cravar hastes nesses locais. No caso de camada inferior com resistividade maior, isto prejudica mais do que ajuda. Outra solução não recomendada é a de estender um cabo morro abaixo até encontrar um terreno adequado ao aterramento. A melhor recomendação é a de otimizar a equipotencialização do local, com malha de eletrodos horizontais de baixa indutância (fita de cobre, por exemplo), se possível instalados em valetas preenchidas com concreto. 08 Aterramento 143 SENAI - RJ 8.6 – Componentes e materiais 8.6.1 – Hastes As hastes são os elementos mais comuns em pequenos sistemas, sendo também utilizadas como acessório nos aterramentos maiores; assim, sua importância em termos de execução e custos é bastante grande. Embora um eletrodo vertical possa ser elaborado com qualquer metal que não sofra corrosão e que tenha resistência mecânica suficiente para ser cravado no solo, no Brasil utilizam-se quase que exclusivamente as hastes de aço cobreado, com os tubos e barras de aço galvanizado ocupando um distante segundo lugar. Podem ser usadas também as barras de cobre maciço ou de aço inoxidável, porém estas duas não tiveram aceitação em nosso país. As hastes cobreadas são fabricadas nos diâmetros comerciais de 1/2”, 5/8” e 3/4”, e em comprimentos de 2,4 e 3,0 metros. Para aterramentos mais profundos, são fabricadas hastes prolongáveis, com roscas na ponta e na parte superior. Assim, crava-se uma haste de 3 metros, instala-se uma luva roscada e, nesta, uma nova haste que, ao ser cravada, vai empurrar a primeira. Esse procedimento é bem mais prático do que tentar cravar uma haste contínua de 6 ou 9 metros! 8.6.2 – Cabos Os cabos são geralmente utilizados para eletrodos horizontais, visto que, para instalá-los verticalmente, seria necessário cavar um poço ou conduzir o cabo com um tubo ou barra que já seria, por si só, um eletrodo apropriado. No Brasil, utilizam-se, quase que exclusivamente, cabos de cobre (nu, obviamente), ainda que o aço galvanizado seja uma corrente à altura, em termos de relação custo/benefício. As fitas de cobre são pouco utilizadas na prática, muito embora forneçam uma baixa impedância de terra e resistência semelhante a um cabo de mesma seção. Existe ainda uma parcela do mercado que utiliza o aço cobreado, num processo semelhante ao das hastes. Um problema comum, em certas regiões do Brasil, é o roubo de cabos de cobre nu instalados ao tempo ou mesmo dos enterrados. Em vista disso, nesses locais, torna-se necessário o uso de aço galvanizado. SENAI - RJ 144 08 Aterramento Quanto à seção, a NBR-5419 (proteção contra descargas atmosféricas) especifica, para cabos de cobre, um mínimo de 50mm2, enquanto a NBR-5410 pede um mínimo de 25mm2. 8.6.3 – Conectores Os conectores aparafusados ou por compressão, ou ainda os split-bolt, cumprem razoavelmente a tarefa de prover a ligação elétrica com pressão e superfície suficientes, pelo menos quando se encontram em local de fácil acesso para verificação do contato. Sob o solo, entretanto, facilmente se instala um processo corrosivo na interface entre as peças, visto que a umidade pode penetrar livremente e, como o conector está enterrado, fica impraticável sua inspeção periódica. Assim, as normas proíbem o uso de conectores enterrados, exigindo, nesses casos, a utilização de solda exotérmica. 8.6.4 – Solda exotérmica A solda exotérmica é realizada através da fusão de uma mistura própria, dentro de um cadinho ou molde de grafite, onde são colocados também os dois ou três elementos a serem soldados. É necessário um certo cuidado com o molde, que costuma quebrar com facilidade se não for corretamente utilizado. Devem-se também observar as faixas de diâmetros dos elementos a soldar que determinado tamanho de molde cobre; a não observância dessa regra provoca vazamentos e/ou soldas fracas. 8.6.5 – Poço de inspeção Serve para tornar acessível (e localizável) um sistema de aterramento, seja para medições, seja para inspeção periódica. Se for um modelo hermético, pode ser também utilizado para proteger uma ligação por conector, evitando a corrosão deste. Atualmente são fabricados modelos em plástico e concreto, embora, na prática, também sejam utilizados poços de inspeção improvisados com tubos de PVC branco (tipo esgoto) de 150 ou 200mm de diâmetro, o que é uma solução rápida e barata, porém de qualidade e durabilidade baixas. 08 Aterramento 145 SENAI - RJ 8.6.6 – Poço de aterramento No caso de pequenas áreas e/ou alta resistividade do solo, pode-se conseguir melhorar o aterramento através de uma haste profunda, eventualmente com a adição de um tratamento do solo. Podem ser empregadas: haste embutida em concreto haste envolvida em poço de gel ou bentonita haste tubular perfurada, com gel interno Caso a resistividade da segunda camada seja superior à da primeira, o poço “vira” uma valeta, ou seja, o eletrodo deve ser instalado na horizontal, porém as opções e os materiais utilizados são os mesmos. 8.6.7 – Eletrodos de aterramento – dimensões mínimas – TIPO DE ELETRODO DIMENSÕES MÍNIMAS tubo de aço zincado perfil de aço zincado haste de aço zincado haste de aço cobreada haste de cobre fita de cobre fita de aço galvanizado cabo de cobre cabo de aço zincado 2,4m φ25mm cantoneira de 2,4m 20 2m φ15mm 2m φ15mm 2m φ15mm 10m 2mm 25mm2 10m 3mm 100mm2 2 10m 25mm 10m 95mm2 20 3mm 8.6.8 – Condutor de proteção Função – aterramento de massas metálicas de equipamentos elétricos Objetivo – segurança humana contra choques devido a contatos indiretos – rápida atuação dos dispositivos de proteção SENAI - RJ 146 08 Aterramento Dimensionamento Devem ser considerados: – aquecimento – resistência mecânica – impedância mínima 8.7 – Novidades da NBR-5410/97 – aterramento principal integrado à estrutura da edificação; – entradas de energia e sinais localizadas próximas entre si e junto ao aterramento comum; – aterramento do neutro feito somente na entrada da instalação; – entradas de energia e de sinais com dispositivo de proteção contra sobretensões; – cabeações de energia e de sinal encaminhadas junto e paralelas, desde a entrada até o ponto de utilização; – a cabeação de um circuito de energia deve formar um grupo compacto; – condutor de aterramento conduzido junto à cabeação de energia, desde a entrada da instalação; – os aterramentos de energia e de sinal dos equipamentos devem ser comuns no local de instalação. 8.7.1 – Integração dos aterramentos Pelas normas NBR-5410 e NBR-5419 interligam-se: – neutro e condutores de proteção da rede de energia; – aterramentos do sistema de proteção contra raios; – ferragens e estruturas metálicas; – aterramentos de instalações especiais. 08 Aterramento 147 SENAI - RJ Tarefa em sala-de-aula Montar e instalar, em condições de qualidade e segurança, malha de aterramento com 3(três) hastes, medindo a resistência de terra com a utilização do terrômetro, considerando as normas técnicas específicas e a legislação brasileira em vigor. SENAI - RJ 148 08 Aterramento 09 Instalação de computadores 9.1 – Tomada para computador Os computadores devem ter sua tomada com circuito direto do QDL, para ficarem protegidos de possíveis problemas elétricos. A instalação é baseada no uso da “tomada de 3 pinos” (figura ao lado), também conhecida como “tomada 2P + T”. Possui três terminais: fase, neutro e terra. Deve ser lembrado que o computador foi projetado para operar com a tomada 2P + T, e não com a comum. A maioria das empresas fabricantes de equipamentos para computação proíbe a instalação de seus produtos até que a tomada 2P + T esteja disponível no local. Muitas outras anulam a garantia do equipamento, em caso de uso da instalação elétrica incorreta. Essa tomada pode ser adquirida em lojas especializadas em material para instalações elétricas (ref. PIAL 54.313). Caso não exista uma tomada desse tipo instalada no local onde ficará o computador, deve ser providenciada sua instalação, conforme se descreve neste fascículo. Muitas vezes o usuário, na ansiedade de ver o computador funcionando, não toma o cuidado devido com a instalação elétrica e usa adaptadores ou retira o pino de terra da tomada do computador e utiliza uma tomada comum (própria para eletrodomésticos). Apesar de funcionarem, as instalações podem causar, a médio ou longo prazo, vários problemas ao computador: a – o computador pode “dar choque” no usuário. b – pode ocorrer um curto-circuito quando o computador for conectado a outro equipamento como um monitor, uma impressora ou à linha telefônica através de modem. c – o computador fica mais sensível a interferências provenientes da rede elétrica. d – em caso de defeito na fonte da alimentação, as placas podem ficar definitivamente danificadas, apesar da existência do fusível. e – equipamentos de proteção como estabilizadores, nobreaks e filtros de linha não funcionam com eficiência. 09 Instalação de computadores 151 SENAI - RJ Para a instalação da tomada de três pinos, deve ser adquirido o seguinte material: · uma tomada de três pinos “2P + T” (fase, neutro e terra) · 1 metro de fio bitola 1,5mm2 · fita isolante · uma lâmpada néon ou chave de fenda néon (Néon Test) · uma chave de fenda Devem ser seguidos os seguintes passos: 1 – desliga-se a chave geral que alimenta a tomada de dois pinos. 2 – desmonta-se a tomada de dois pinos e separam-se seus dois fios, que devem ter suas extremidades desencapadas como mostra a figura à esquerda. 3 – liga-se a chave geral. 4 – com uma lâmpada néon ou chave de fenda néon deve ser identificado qual dos fios é o fase. Segura-se com a ponta dos dedos um dos terminais da lâmpada. O outro terminal deve ser encostado em um dos fios desencapados. Se a lâmpada acender, trata-se do fio fase. O outro é o neutro. O fase faz com que a lâmpada néon acenda e o neutro a mantém apagada. Coloca-se algum tipo de marca identificando o fase e/ou o neutro, como, por exemplo, uma etiqueta. 5 – desliga-se a chave geral. 6 – passa-se o condutor terra (PE), vindo do quadro de distribuição ou da haste de aterramento existente. A tomada de 2P + T possui em sua parte traseira três parafusos para a ligação dos fios: fase, neutro e terra, como mostrado na figura que à esquerda. 7 – a tomada deve ser aparafusada em sua caixa metálica ou plástica na parede e a sua tampa (conhecida como “espelho”) deve ser colocada. O computador pode ser ligado diretamente a essa tomada na parede. Se for usado um estabilizador de voltagem, este deve ser ligado à tomada da parede e o computador fica ligado no mesmo, como indica a figura a seguir. O mesmo tipo de ligação pode ser usado como nobreak. SENAI - RJ 152 09 Instalação de computadores O monitor fica ligado no painel traseiro do computador. Caso seja necessário ligar algum outro equipamento, como uma impressora, utiliza-se uma extensão, como na figura que se segue, que pode ser adquirida em lojas de suprimentos para informática. Essa extensão de tomadas é vendida nas lojas especializadas em informática com o nome de filtro de linha. 9.2 – Estabilizador de voltagem Para maior proteção do computador contra interferências elétricas, picos de tensão na rede, transientes e ruídos elétricos diversos, é aconselhável o uso do estabilizador de voltagem. Basicamente é um transformador controlado eletronicamente, acoplado a um filtro de linha. Mantém a tensão estável e livre de qualquer tipo de problema de ordem elétrica. Normalmente utiliza-se um estabilizador de 800VA ou 0,8kVA. Esse estabilizador tem potência suficiente para alimentar o computador, impressora e monitor. É importante lembrar que não podem ser utilizados estabilizadores de televisão. Esses estabilizadores demoram cerca de um 09 Instalação de computadores 153 SENAI - RJ segundo para reagir a uma queda de tensão na rede, tempo que não é tolerável para o computador. O estabilizador utilizado em informática é eletrônico, enquanto os de televisão têm processo de estabilização eletromecânico. Por isso são lentos e inadequados para computadores. As vantagens do uso de estabilizador são as seguintes: 1. proteção contra sobretensão na rede; 2. manutenção do funcionamento normal, mesmo com tensão instável; 3. proteção contra interferências diversas que, normalmente, fariam o computador “voar”; 4. proteção do winchester (hard disk – HD) contra problemas causados pela rede elétrica. O HD é muito sensível à instabilidade da rede. SENAI - RJ 154 09 Instalação de computadores 10 Instalação de nobreaks (estabilizador de pequeno porte) 10.1 – Princípio de funcionamento do “nobreak” (não cair) O uso do nobreak é indispensável quando o suprimento ininterrupto de energia elétrica é de importância vital. Em todos os locais onde é processada, eletronicamente, uma grande quantidade de dados, como, por exemplo, em bancos, companhias seguradoras, companhias de aviação e na administração pública, uma pequena interrupção no suprimento de energia elétrica pode conduzir a interrupções no programa, a perda de dados e a outras falhas. Em sistemas de telecomunicações, como, por exemplo, centrais telefônicas, centrais de telex, estações de rastreamento de satélites, redes de rádio e televisão, sistemas de comunicações militares, etc., o funcionamento de equipamentos vitais depende cada vez mais de um suprimento seguro da energia elétrica. Na automação de linhas de fabricação de muitos produtos industriais, utilizam-se hoje computadores eletrônicos. Falhas na rede podem provocar consideráveis prejuízos, por ocasionarem parada da produção. Computadores eletrônicos, controladores de processo, em instalações com elevadas exigências relativas a segurança e confiabilidade de serviço, devem ser protegidos contra falhas no suprimento de energia. Um sistema nobreak é composto basicamente por quatro componentes importantes: o retificador (RET), o inversor (INV), a chave estática (CE) e a bateria (B). O retificador transforma a tensão trifásica da rede em uma tensão contínua. O inversor produz um novo sistema trifásico que alimentará consumidores a ele ligados, com tensão e freqüência condicionadas (Fig. a). A bateria está ligada em paralelo ao circuito intermediário de corrente contínua e, no caso de uma falha da rede, fornece a energia requerida pelo 10 Instalação de nobreaks 157 SENAI - RJ inversor. Garante-se, assim, uma alimentação sem interrupção para os consumidores, sem necessidade de manobra de comutação (Fig. b). Com o retorno da energia da rede geral, o retificador retorna as suas funções automaticamente, alimentando o inversor e carregando simultaneamente as baterias. No caso de sobrecargas inadmissíveis ou defeito no inversor, a chave estática comuta o suprimento dos consumidores diretamente para a rede, caso a mesma esteja dentro das tolerâncias (Fig. c). Fig. a Fig. b Fig. c Depois da eliminação do distúrbio, o inversor volta a alimentar os consumidores. Para serviços de manutenção, o sistema possui um “by-pass” manual que possibilita isolar o conjunto retificador, bateria e inversor. • Nobreaks de 0,6 a 3kVA As linhas de nobreaks com potências de 0,6 a 3kVA foram desenvolvidas para uso em equipamentos de informática e eletroeletrônicos, tais como microcomputadores, monitores de vídeo, impressoras, caixas registradoras, PABX, PDV´s, etc. Os nobreaks de 0,6 a 3kVA não devem ser utilizados para alimentar motores AC (refrigeradores, furadeiras, ventiladores, liqüidificadores, etc.), eletrodomésticos (microondas, forno elétrico, etc.), equipamentos com fontes lineares e/ou compactas (eliminadores de pilha). SENAI - RJ 158 10 Instalação de nobreaks O padrão de polarização (terra, fase e neutro) deve ser seguido conforme a figura abaixo: pinos do cabo de força tomada de saída É bom lembrarmos que um aterramento adequado não é obtido ligando-se o fio terra ao neutro da rede elétrica, nem utilizando partes metálicas não apropriadas para este fim. Para um perfeito aterramento e dimensionamento da rede elétrica, é necessário seguir a Norma da ABNT sobre Instalações Elétricas de Baixa Tensão – NBR 5410. Os nobreaks são compostos por um único gabinete, incorporando as funções de estabilizador e filtro de linha. O usuário pode optar por baterias internas, externas ou ambas. 10.2 – Entrada e saída de tensões Devem ser observadas entradas e saídas de 115 ou 220V, de acordo com o modelo. • Características gerais 1 – regulação on-line, saída estabilizada mesmo durante o fornecimento de energia através das baterias (inversor ligado). 2 – controle remoto destacável para ligar/desligar o nobreak de maneira cômoda e segura. 10 Instalação de nobreaks 159 SENAI - RJ 3 – inversor sincronizado com a rede elétrica. 4 – proteção no inversor contra sobrecarga e curto-circuito. 5 – recarga automática das baterias mesmo com o nobreak desligado. 6 – alarme audiovisual intermitente para a normalidade na rede elétrica e fim do tempo de autonomia. 7 – proteção contra descarga total das baterias. 8 – possibilidade de ser ligado na ausência de rede elétrica. 9 – circuito desmagnetizador – garante o valor de tensão adequado na saída do nobreak para equipamento de informática e similares (cargas não lineares). 10 – proteção contra sobretensão e subtensão de rede elétrica. Na ocorrência desses eventos, o nobreak passa a operar através das baterias, pois a rede elétrica estará fornecendo tensão muito baixa ou muito alta. O equipamento deve ser instalado em uma rede elétrica dimensionada de acordo com a Norma NBR-5410. Se a rede elétrica do Centro de Processamento de Dados ou do local onde o equipamento for operar não estiver adequadamente instalada, aconselha-se a revisão desta instalação com o auxílio de um profissional qualificado. SENAI - RJ 160 10 Instalação de nobreaks 11 Circuitosde internos telefone 11.1 – Previsão dos pontos telefônicos As tubulações telefônicas são dimensionadas em função do número de pontos telefônicos previstos para o edifício, acumulados em cada uma de suas partes. Cada ponto telefônico corresponde à demanda de um telefone principal ou qualquer outro serviço que utilize pares físicos e que deva ser conectado à rede pública, não estando incluídas nessa previsão as extensões dos telefones ou serviços principais. Os critérios para a previsão do número de pontos telefônicos são fixados em função do tipo de edificação e do uso a que se destinam, ou seja: a.- Residências ou apartamentos: De até 2 quartos - 01 ponto telefônico. De até 3 quartos - 02 pontos telefônicos. De 4 ou mais quartos - 03 pontos telefônicos. b.- Lojas 01 ponto telefônico/50m2. c.- Escritórios: 01 ponto telefônico/10m2. d.- Indústrias: Área de escritórios: 01 ponto telefônico/10m2. Área de produção: estudos especiais, a critério do proprietário. e.- Cinemas, teatros, supermercados , depósitos, armazéns, hotéis e outros: Estudos especiais, em conjunto com a concessionária, respeitando os limites estabelecidos nos critérios anteriores. 11 Circuitos internos de telefone 163 SENAI - RJ 11.2 – Determinação do número de caixas de saída O número de caixas de saída previsto para uma determinada parte de um edifício deve corresponder ao número de pontos telefônicos mais as extensões necessárias para aquela parte do prédio. a- Residências ou apartamentos Prever, no mínimo, uma caixa de saída na sala, na copa ou cozinha e nos quartos. As seguintes regras gerais devem ser observadas na localização dessas caixas de saída: - Sala A caixa de saída deve ficar, de preferência, no hall de entrada, se houver, e sempre que possível, próximo à cozinha. As caixas previstas devem ser localizadas na parede, a 30 centímetros do piso. - Quartos Se for conhecida a provável posição das cabeceiras das camas, as caixas de saída devem ser localizadas ao lado dessa posição, na parede a 30 centímetros do piso. -Cozinha A caixa de saída deve ser localizada a 1,50 metro do piso (caixa para telefone de parede) e não deverá ficar nos locais onde provavelmente serão instalados o fogão, a geladeira, a pia ou os armários. b- Lojas As caixas de saída devem ser projetadas nos locais onde estiverem previstos os balcões, caixas registradoras, empacotadeiras e mesas de trabalho, evitando-se as paredes onde estiverem previstas prateleiras ou vitrinas. c- Escritórios Em áreas onde estiverem previstas até 10(dez) caixas de saída, as mesmas devem ser distribuídas equidistantemente ao longo das paredes, a 30 centímetros do piso. SENAI - RJ 164 11 Circuitos internos de telefone 11.3 – Determinação da altura e do afastamento do cabo de entrada aéreo Se o cabo de entrada do edifício for aéreo, devem ser obedecidas as alturas mínimas estabelecidas na tabela que se segue. ALTURAS MÍNIMAS PARA A ENTRADA DE CABOS AÉREOS Situações típicas de entradas aéreas Altura mínima da ferragem com relação ao passeio (m) Altura mínima do eletroduto de entrada com relação ao passeio (m) Cabo aéreo do mesmo lado do edifício 3,50 3,00 Cabo aéreo do outro lado da rua 6,00 3,00 Edifício em nível inferior ao do passeio Estudos conjuntos com a concessionária Os seguintes afastamentos mínimos devem ser observados entre o cabo telefônico de entrada e os cabos de energia que alimentam o edifício: a) Cabos de baixa tensão: 0,60m. b) Cabos de alta tensão: 2,0m. 11.4 – Instalação de tomada para telefone Condições gerais As tomadas devem ser instaladas o mais próximo possível do local escolhido para o telefone. Não devem ser instaladas próximas a refrigeradores, televisores, equipamentos de som, em locais onde venham a sofrer danos causados por objetos de uso do assinante, ou por partes móveis da edificação, nem sob pias, tanques, aparelhos de ar-condicionado ou em locais expostos a gases corrosivos. Deve-se evitar a instalação das tomadas próximo a motores, transformadores, máquinas em geral, quadros de comando, ou quadros de proteção e cabos de distribuição ou alimentação de energia elétrica. 11 Circuitos internos de telefone 165 SENAI - RJ 11.4.1 – Instalação embutida em tubulação Em instalação embutida, o fio FI é instalado por meio de cabo, a partir da caixa onde está localizado o bloco BL1-6, que faz a conexão com o fio externo (FE), até a caixa onde será instalada a tomada do aparelho telefônico. Quando a alimentação é feita por meio de cabo. o fio FI é instalado a partir da caixa de distribuição, onde está localizado o bloco BL1-10, que faz a conexão com os pares do cabo. A instalação do fio FI em tubulações é executada do modo descrito a seguir: a) Retirar o isolamento das extremidades dos condutores do fio numa extensão de 15cm (quinze centímetros), conforme a figura que se segue. b) Passar os condutores pela alça de guia, um em cada sentido, e dobrá-los, deixando um espaço de 3cm (três centímetros) entre a alça e o isolamento, conforme mostra a figura: c) Envolver a amarração com fita isolante. SENAI - RJ 166 11 Circuitos internos de telefone d) Puxar lenta e continuamente a guia, evitando arrancos que possam danificar os condutores ou soltá-los da guia . e) Puxar o fio por seções. sem cortá-lo, quando houver mais de duas caixas de passagem. f) Deixar uma folga de 30cm (trinta centímetros) em cada caixa de passagem arrumada da maneira mostrada na figura: 30cm fixação do suporte da tomada na caixa de saída As figuras a seguir ilustram a instalação da tomada embutida em parede. conexão do fio FI nos bornes da tomada conexão de fio FI destinado a uma extensão colocação da tomada falsa no suporte 11 Circuitos internos de telefone instalação de duas tomadas numa mesma caixa 167 SENAI - RJ colocação da tomada no suporte redondo fixação do espelho no suporte visão geral da instalação 11.5 – Emenda de fios internos Os fios internos são emendados com a seguinte seqüência de operações: 1. Distorcer cada uma das pontas dos fios, cerca de 18cm de extensão. 2. Com o alicate, cortar 6cm de um dos condutores de cada uma das pontas dos fios – o positivo de uma das pontas, e o negativo da outra – para as emendas ficarem desencontradas. SENAI - RJ 168 11 Circuitos internos de telefone 3. Com o alicate de corte, retirar cerca de 6cm do isolamento de cada condutor. Para facilitar o trabalho, tomar como gabarito o pedaço do fio cortado para medir e cortar as outras pontas. 4. Isolar toda a extensão da emenda de cada condutor com uma camada de fita isolante adequada, ultrapassando o isolamento condutor, 1cm para cada lado. 5. Torcer novamente os condutores. 6. Ao fixar o fio emendado, os grampos ou pregos isolados devem ficar a uma distância não inferior a 5cm das extremidades da emenda, para proteção do enrolamento da fita isolante. Nas instalações embutidas, as emendas são feitas nas caixas de passagem, nunca dentro da tubulação. 11 Circuitos internos de telefone 169 SENAI - RJ 12 Padrão 12kW (simplificado para fornecimento de energia em baixa tensão a consumidores – – montagens) O padrão 12kW tem por finalidade fixar as condições para execução de entradas de serviço, com fornecimento de energia elétrica em baixa tensão. Este padrão simplificado atende às instalações que cumpram todas as condições abaixo: – individual isolada – residencial – com medição direta – monofásicas ou trifásicas – limite máximo de carga de 12kW (Demanda máxima = 13,2kVA) 12.1 – Determinação de carga instalada A carga instalada é determinada a partir da soma das potências nominais dos aparelhos e equipamentos elétricos e das potências nominais das lâmpadas existentes nas instalações, não devendo ser considerados os aparelhos de reserva. Para motores, devem-se considerar os valores nominais de placa, dados pelo fabricante, ou, quando não for possível essa verificação, considerar cada HP ou 1500W ou 500VA (motores e aparelhos de ar-condicionado). 12 Padrão 12kW 173 SENAI - RJ EXEMPLO DE DETERMINAÇÃO DE CARGA INSTALADA: UNIDADES CONSUMIDORAS (220/127V) Tipo de carga Potência nominal Lâmpada incandescente Lâmpada incandescente Lâmpada fluorescente Tomadas Chuveiro elétrico Ferro elétrico Geladeira TV em cores (20”) Ventilador Ar-condicionado Bomba d´água (motor) 100W 60W 20W 100W 4400W 1000W 300W 90W 100W 1cv 1cv Quantidade 4 4 2 8 1 1 1 1 3 2 2 (1 reserva) Total parcial 400W 240W 40W 800W 4400W 1000W 300W 90W 300W 3000W 1500W Carga instalada total = 11,43kW 12.2 – Condições gerais de fornecimento • Limites de fornecimento Os limites para o atendimento de entradas de serviço individuais, isoladas, executadas em conformidade com este padrão, são: Entradas monofásicas — Carga instalada 8,0kW Entradas trifásicas — 8,0kW < Carga instalada máxima: 13,2kVA) 12,0kW (Demanda • Tensões de fornecimento O fornecimento de energia elétrica em baixa tensão é feito em corrente alternada, na freqüência de 60 Hertz, sendo as tensões nominais variáveis, de acordo com cada região: de 220/127V ou 380/220V (redes trifásicas a 4 fios – urbanas) e 230/115V (redes monofásicas a 3 fios – rurais). • Tipos de atendimento, conforme o número de fases: Monofásico a 2 fios — uma fase e neutro Monofásico a 3 fios (rural) — duas fases e neutro Trifásico a 4 fios — três fases e neutro SENAI - RJ 174 12 Padrão 12kW 12.3 – Ramais de ligação Os ramais de ligação podem ser aéreos ou subterrâneos, conforme as características do sistema de distribuição da concessionária no local do atendimento. A cada lote de terreno é concedido um único ramal de ligação para o fornecimento de energia à edificação nele situada, salvo casos de atendimentos especiais, que, a critério da concessionária, possam ser tecnicamente viabilizados através de mais um ramal. • Exemplo de limites técnicos para ancoramento de ramais de ligação aéreos – padrão Light 12.4 – Ramais de entrada (ligação) Os ramais de entrada, correspondentes ao circuito de energia não medida de uma edificação, podem ser aéreos ou subterrâneos. • Ramal de entrada aéreo O ramal de entrada aéreo deverá ser sempre instalado em eletroduto (derivado de ramal de ligação aéreo ancorado em fachada, pontalete ou poste), no interior de poste particular (quando empregadas caixas para medidor/disjuntor diretamente em poste), 12 Padrão 12kW 175 SENAI - RJ estando suas características definidas nas tabelas de dimensionamento de materiais das entradas de serviço, nos padrões específicos de cada concessionária. O circuito de energia medida até a carga, a partir da caixa para medidor, instalada em poste, muro ou fachada, junto ao limite de propriedade com a via pública, deverá ser sempre em eletroduto embutido em piso ou parede, não sendo permitidas saídas aéreas a partir do gabinete de medição. Quando necessário levar o ramal de entrada (circuito de energia medida) através de circuito aéreo, deve existir um afastamento mínimo de 5,0 (cinco) metros, entre o gabinete de medição e um poste auxiliar interno à propriedade do cliente, sendo a interligação entre esses dois pontos (gabinete de medição – poste auxiliar) obrigatoriamente subterrânea. Os condutores do ramal de entrada deverão ser em cobre, na seção mínima recomendada para a categoria de atendimento específica, adequadamente isolados para a aplicação, apresentando comprimento mínimo excedente de 1 (um) metro para permitir a sua conexão ao ramal de ligação aérea. Deve ser deixado, no interior do gabinete de medição, um excesso de condutores, além dos suficientes, para permitir as conexões ao medidor e à proteção geral de entrada. A instalação dos condutores no eletroduto do circuito de energia não medida, assim como a conexão ao ramal de ligação e ao equipamento de medição, é executada exclusivamente pela concessionária local. • Ramal de entrada subterrâneo Por conveniência do consumidor e mediante prévio entendimento, poderá ser concedida ligação através de ramal de entrada subterrâneo, com descida em poste da concessionária na via pública. Quando configurada essa alternativa, fica estabelecido que a ocupação do poste da concessionária se dará a título precário. SENAI - RJ 176 12 Padrão 12kW 12.5 – Exemplos de ramais de ligação • Exemplo de ramal de ligação aéreo com ancoramento em fachada – Padrão Light - RJ Gabinete de medição na fachada – ligação monofásica corte lateral haste de aço cobreada L=2000 ∅=3/4” 12 Padrão 12kW 177 SENAI - RJ vista frontal SENAI - RJ 178 12 Padrão 12kW • Exemplo de ramal de ligação aéreo com ancoramento em fachada – Padrão Light - RJ Gabinete de medição na fachada – ligação trifásica corte lateral 12 Padrão 12kW 179 SENAI - RJ vista frontal SENAI - RJ 180 12 Padrão 12kW • Exemplo de ramal de ligação aéreo com ancoramento em pontalete – Padrão Light - RJ Gabinete de medição na fachada – ligação monofásica corte lateral pontalete padrão porca olhal ramal de ligação parafuso M16 curva PVC 180 conector de perfuração luva PVC cinta de aço ramal de entrada monfásico eletroduto PVC concretado traço (1x3x5) 1000 bucha arruela PVC caixa para medidor/disjuntor eletroduto PVC disjuntor monopolar cadeado saída para carga (F+N+T) 1800 (máximo) bucha arruela PVC eletroduto PVC 3/4” 1000 (mínimo) caixa de aterramento (260x250x250) rua luva PVC curva PVC 80º condutor de aterramento condutor de aterramento haste de aço cobreada L=2000 =3/4” 12 Padrão 12kW 181 SENAI - RJ vista frontal pontalete padrão porca olhal parafuso M16 ramal de ligação curva 180º PVC luva PVC ramal de entrada monofásica cinta aço eletroduto PVC 1000 bucha arruela PVC caixa para medidor/disjuntor disjuntor monopolar saída para carga (F+N+T) eletroduto 3/4!” 1000 (mínimo) caixa de aterramento (250x250x250) conector de aterramento condutor de aterramento cobre nu haste de aço cobreado L=2000 =3/4” SENAI - RJ 182 12 Padrão 12kW • Exemplo de ramal de ligação aéreo com ancoramento em pontalete – Padrão Light - RJ Gabinete de medição na fachada – ligação trifásica corte lateral 12 Padrão 12kW 183 SENAI - RJ vista frontal SENAI - RJ 184 12 Padrão 12kW • Exemplo de ramal de ligação aéreo com ancoramento em poste – Padrão Light - RJ Gabinete de medição no muro – ligação monofásica corte lateral 12 Padrão 12kW 185 SENAI - RJ vista frontal SENAI - RJ 186 12 Padrão 12kW • Exemplo de ramal de ligação aéreo com ancoramento em poste – Padrão Light - RJ Gabinete de medição no muro – ligação trifásica corte lateral 12 Padrão 12kW 187 SENAI - RJ vista frontal SENAI - RJ 188 12 Padrão 12kW • Exemplo de ramal de ligação aéreo com ancoramento em poste – Padrão Light - RJ Gabinete de medição no poste – ligação monofásica corte lateral 12 Padrão 12kW 189 SENAI - RJ vista frontal SENAI - RJ 190 12 Padrão 12kW • Exemplo de ramal de ligação aéreo com ancoramento em poste – Padrão Light - RJ Gabinete de medição no poste – ligação trifásica corte lateral 12 Padrão 12kW 191 SENAI - RJ vista frontal SENAI - RJ 192 12 Padrão 12kW • Exemplo de ramal de ligação subterrâneo – Padrão Light - RJ Gabinete de medição na fachada – ligação monofásica corte lateral 12 Padrão 12kW 193 SENAI - RJ vista frontal SENAI - RJ 194 12 Padrão 12kW • Exemplo de ramal de ligação subterrâneo – Padrão Light - RJ Gabinete de medição na fachada – ligação trifásica corte lateral 12 Padrão 12kW 195 SENAI - RJ vista frontal SENAI - RJ 196 12 Padrão 12kW • Exemplo de ramal de ligação subterrâneo – Padrão Light - RJ Gabinete pedestal de medição junto à fachada – ligação monofásica corte lateral 12 Padrão 12kW 197 SENAI - RJ vista frontal SENAI - RJ 198 12 Padrão 12kW • Exemplo de ramal de ligação subterrâneo – Padrão Light - RJ Gabinete pedestal de medição junto à fachada – ligação trifásica corte lateral 12 Padrão 12kW 199 SENAI - RJ vista frontal SENAI - RJ 200 12 Padrão 12kW • Exemplo de ramal de ligação subterrâneo – Padrão Light - RJ Gabinete de medição no muro – ligação monofásica corte lateral 12 Padrão 12kW 201 SENAI - RJ vista frontal SENAI - RJ 202 12 Padrão 12kW • Exemplo de ramal de ligação subterrâneo – Padrão Light - RJ Gabinete de medição no muro – ligação trifásica corte lateral 12 Padrão 12kW 203 SENAI - RJ vista frontal SENAI - RJ 204 12 Padrão 12kW • Exemplo de ramal de ligação subterrâneo – Padrão Light - RJ Gabinete pedestal de medição junto ao muro – ligação monofásica corte lateral 12 Padrão 12kW 205 SENAI - RJ vista frontal SENAI - RJ 206 12 Padrão 12kW • Exemplo de ramal de ligação subterrâneo – Padrão Light - RJ Gabinete pedestal de medição junto ao muro – ligação trifásica corte lateral 12 Padrão 12kW 207 SENAI - RJ vista frontal SENAI - RJ 208 12 Padrão 12kW 13 Instalação de motores elétricos 13.1 – O motor elétrico O motor elétrico constitui-se num dos mais notórios inventos do homem ao longo de seu desenvolvimento tecnológico. Sua notável presença nos mais variados setores da sociedade não ocorre por acaso. Trata-se de uma máquina de construção simples, de custo reduzido, versátil e, dentro das atuais preocupações ecológicas mundiais, não poluente. O motor elétrico é a máquina destinada a transformar energia elétrica em energia mecânica, usando, em geral, o princípio da reação entre dois campos magnéticos. Combina as vantagens de utilização de energia elétrica (baixo custo, facilidade de transporte, limpeza e simplicidade de comando) com sua construção simples, custo reduzido e grande versatilidade de adaptação às cargas dos mais diversos tipos. Quanto à alimentação, encontramos motores em corrente contínua e em corrente alternada. 13.1.1 – Motores de corrente contínua São motores de custo mais elevado e, além disso, precisam de uma fonte de corrente contínua, ou de um dispositivo que converta a corrente alternada comum em contínua. Podem funcionar com velocidade ajustável entre amplos limites e se prestam a controles de grande flexibilidade e precisão. Por isso, seu uso é restrito a casos especiais em que essas exigências compensam o custo mais alto da instalação. 13.1.2 – Motores de corrente alternada São os mais utilizados, porque toda a distribuição de energia elétrica é feita em corrente alternada. 13 Instalação de motores elétricos 211 SENAI - RJ • Principais tipos a) Motor síncrono: funciona com velocidade fixa; utilizado somente para grandes potências (devido a seu alto custo em tamanhos menores) ou quando se necessita de velocidade variável. b) Motor de indução: funciona normalmente com uma velocidade constante, que varia ligeiramente com a carga mecânica aplicada ao eixo. Devido a sua grande simplicidade, robustez e baixo custo, é o motor mais utilizado de todos, sendo adequado para quase todos os tipos de máquinas encontradas na prática. Divide-se basicamente em dois tipos: motor de rotor bobinado e motor de rotor gaiola, sendo este último muito mais empregado que o primeiro. 13.1.3 – Motor monofásico Encontram-se motores monofásicos de fase auxiliar, com dois, quatro ou seis terminais de saída, que podem combinar-se para várias tensões de rede e para inversão da rotação por meio de chave reversora. Há motores de partida sem ou com capacitor. Este último possui um torque (arranque) mais vigoroso. Os motores de dois (2) terminais de saída são construídos para funcionar em uma tensão apenas (ou 110 volts ou 220 volts) e não permitem inversão de rotação. Os motores de quatro (4) terminais são construídos para funcionar em uma tensão apenas (ou 110 volts ou 220 volts), porém, podem ter sua rotação invertida, de acordo com as instruções na placa de ligação. Os motores de seis (6) terminais são destinados a funcionar em duas tensões (110 volts e 220) volts e permitem ainda inversão de rotação. Ligações Para 220V Para 110V 6 5 212 4 1 220V 110V SENAI - RJ 6 5 4 1 3 2 3 2 13 Instalação de motores elétricos 1 2 5 110V bobina auxiliar 1 2 5 220V capacitor eletrolítico 3 4 6 interruptor centrífugo 3 4 6 bobinas principais 13.1.4 – Motor trifásico É encontrado no comércio com 3, 6, 9 e 12 terminais de saída, possibilitando sua combinação para ligação às redes trifásicas de 220V – 380V – 440V ou 760V. É fabricado em potências diversas, sendo comuns os valores acima de 1CV (cavalo-vapor, unidade de medida de potência mecânica). Serve para acionar bombas de água e outros tipos de máquinas. Ligações O motor de 3 terminais é construído para funcionar apenas em uma tensão. Sua ligação à rede se faz conectando os terminais 1, 2 e 3 aos terminais da rede L1, L2 e L3 em qualquer ordem. Entre os terminais do motor e da rede, devemos colocar a chave de comando e a proteção. L1 L2 L3 1 2 3 O motor de 6 terminais é o mais encontrado, e pode ser ligado para duas tensões, geralmente 220/380V ou 220/440V. 13 Instalação de motores elétricos 213 SENAI - RJ L1 L2 L3 4 2 1 A ligação do motor de 6 terminais para uma tensão de 220V é feita em triângulo (D), ou seja: 1 e 6, ao L1; 2 e 4, ao L2; e 3 e 5, ao L3. A ligação para tensão de 380V ou 440V é feita em estrela ( ), ou seja: 1 ao L1, 2 ao L2, e 3 ao L3. Ficam ligados entre si e isolados 4, 5, e 6. 5 3 6 O motor de 9 terminais é construído para funcionar em duas tensões, seja para 220/440V ou 380/760V. Nesse tipo de motor já estão ligados, internamente, entre si, os terminais 10, 11 e 12, daí a saída dos 9 terminais. A ligação do motor de 9 terminais para tensão 220V ou 380V é feita em dupla estrela ( ), ou seja: 1 e 7 ao L1; 2 e 8 ao L2; e 3 e 9 ao L3. Ligados entre si e isolados: 4, 5 e 6. A ligação do motor de 9 terminais para tensão 440V ou 760V é feita em estrela ( ), ou seja: 1 ao L1; 2 ao L2; 3 ao L3. Ficam ligados entre si e isolados 4 e 7; 5 e 8; e 6 e 9. SENAI - RJ 214 13 Instalação de motores elétricos L2 O motor de 12 terminais pode ser ligado para quatro tensões: 220V, 380V, 440V e 760V. A ligação do motor de 12 terminais para tensão 220V é feita em dois triângulos (DD), ou seja: 1, 7, 6 e 12 ao L1; 2, 8, 4 e 10 ao L2; e 3, 5, 9 e 11 ao L3. 2 4 8 10 1 5 7 11 9 12 6 L1 3 L3 A ligação do motor de 12 terminais para tensão 380V é feita em duas estrelas ( ), ou seja: 1 e 7 ao L1; 2 e 8 ao L2; e 3 e 9 ao L3; ligados entre si e isolados 4, 5, 6, 10, 11 e 12. L2 10 2 5 7 A ligação do motor de 12 terminais para tensão de 440V é feita em triângulo (D), ou seja: 1 e 12 ao L1; 2 e 10 ao L2; e 3 e 11 ao L3. Ficam ligados e isolados entre si 4 e 7; 5 e 8; e 6 e 9. 1 L1 13 Instalação de motores elétricos 8 4 11 12 9 6 215 3 L3 SENAI - RJ A ligação do motor de 12 terminais para tensão de 760V é feita em estrela (Y), ou seja: 1 ao L1; 2 ao L2; e 3 ao L3, ficando ligados entre si e isolados 4 e 7; 5 e 8; 6 e 9; 10, 11 e 12. L2 2 5 8 a) Quando for necessário inverter o sentido de rotação do motor trifásico, basta trocarmos duas fases entre si. 11 10 b) Os dados técnicos referentes ao motores vêm especificados na placa de identificação 12 dos mesmos. c) Na seleção correta dos motores, é importante considerar as características técnicas de 9 7 aplicação e as de carga. 6 4 d) De acordo com o país de origem dos fabricantes de motores, seus terminais poderão vir em números ou em letras. A 3 1 relação entre os dois é a seguinte: 1-U, 2-V, L1 L3 3-W, 4-X, 5-Y e 6-Z. 13.1.5 – Chaves monofásicas de comando direto Essas chaves são encontradas para diversas intensidades de corrente e não oferecem proteção ao motor. Servem, apenas, para manobras. SENAI - RJ 216 13 Instalação de motores elétricos 13.2 – Instalação de chaves de comando de motores CA 13.2.1 – Chaves de comando (monofásica e trifásica) 13.2.1.1 – Chave monofásica de reversão manual Exemplificada na figura abaixo, é encontrada com facilidade no comércio. Fechamento interno da chave comutada à esquerda e à direita. 13 Instalação de motores elétricos 217 SENAI - RJ • Ligação da chave monofásica de reversão manual e motor de 6 terminais (110V e 220V). 13.2.1.2 – Chave trifásica de partida direta Proporciona que o motor parta a plena tensão, com um único sentido de rotação. Observe-se o desenho: A diferença entre a partida direta com a chave manual e a partida direta com a chave magnética está na manobra da própria chave. Na chave manual, como o próprio nome diz, a manobra é feita manualmente pelo operador sobre a própria chave. SENAI - RJ 218 13 Instalação de motores elétricos 13.2.1.3 – Chave reversora de comando manual tripolar É um dispositivo elétrico capaz de inverter a rotação de um motor trifásico, sem que seja preciso alterar as conexões no motor ou na chave. A chave possui pontes fixas com cruzamento nos bornes. Ponte é um termo usado pelos eletricistas e significa: condutor conectado a dois bornes, que permite a passagem de corrente elétrica de um para o outro borne. • Esquema de ligação da chave trifásica de reversão manual e motor de 6 terminais (220V e 380V). 13 Instalação de motores elétricos 219 SENAI - RJ 13.2.1.4 – A chave estrela-triângulo A chave estrela-triângulo de comando manual é um dispositivo elétrico capaz de comandar a partida de motores de indução trifásicos, cuja tensão nominal, em ligação triângulo, coincide com a tensão nominal entre as fases da linha de alimentação. Tem a finalidade de reduzir para aproximadamente 1/3 a corrente de partida dos motores de potência média de 5 a 60cv. Para que se possa dar partida em um motor de indução trifásico com ligação estrela com a chave estrela-triângulo, é necessário que este motor tenha duas tensões nominais, ou seja: 220V/380V ou 380V/660V ou 440V/760V. A tensão maior é nominal para estrela e a tensão menor é nominal para triângulo. Dessa forma, para que haja a partida em estrela, com corrente reduzida, é necessário que a chave faça a ligação dos terminais do motor para a maior tensão (estrela), 380V por exemplo, no primeiro caso. No entanto, o motor será “alimentado” em 220V, proporcionando, assim, a redução de corrente na partida. Tão logo o motor saia da inércia, passa-se a chave para a posição triângulo. Com isso, o motor terá seus terminais ligados para 220V (triângulo), e a tensão nominal do motor coincidirá com a tensão das fases de alimentação, o que vai permitir a realização de seu trabalho normal. • Esquema da ligação do motor na chave estrela-triângulo manual ∆ Dependendo do país de origem, o fabricante de motor pode especificar os 6 terminais em números ou letras. A correlação que se estabelece entre essas especificações está indicada na figura acima. SENAI - RJ 220 13 Instalação de motores elétricos 14 Eletrobomba 14.1 – Bomba centrífuga É uma máquina que serve para bombear água de um reservatório inferior para outro superior ou para recalcar a água para aumentar a pressão da mesma. É fabricada em ferro fundido e compõe-se de saída de água ou de recalque, entrada de água ou sucção, funil e válvula de escorvamento, eixo de acoplamento do motor à bomba e rotor. Tem gravada uma seta indicativa do sentido correto da rotação. a (a) Entrada da água ou sucção e (b) Funil d (c) Válvula de escorvamento (d) Eixo de acoplamento do motor à bomba (e) Rotor b c bomba centrífuga 14.2 – Motobomba monofásica É o conjunto formado pelo acoplamento de um motor monofásico e uma bomba centrífuga. Motobomba monofásica 14 Eletrobomba 223 SENAI - RJ 14.3 – Funcionamento da bomba centrífuga O rotor, girando em alta velocidade, desloca a água pela ação da força centrífuga para o lado do recalque. Para que a bomba funcione, é necessário que a tubulação de sucção e o corpo da bomba estejam, completamente cheios de água. Quando a bomba está funcionando com a instalação hidráulica pronta, acontece uma vazão de água, provocada pela sucção do rotor ao puxar o líquido através da canalização, impulsionando-o para a outra caixa, geralmente em nível mais elevado. Caso a bomba gire e não puxe água, há dois casos a considerar: 1- Quando a motobomba está girando ao contrário, verifica-se, na bomba, a seta que determina o sentido de rotação. Se confirmado o giro ao contrário, troque os terminais da bobina auxiliar, conforme indicação da placa de ligação do motor. 2- Quando a motobomba está girando no sentido correto, há possibilidade de entrada de ar. Caso isto ocorra, desaperte o parafuso da válvula de escorvamento da bomba para retirar o ar, e coloque água no seu recipiente. Feche a válvula e ligue a eletrobomba, verificando se está puxando água. 14.4 – Diagramas unifilar e multifilar da motobomba comandada por chave de bóia Representação do diagrama unifilar do circuito com motobomba comandada por chave de bóia. a chave de bóia superior (e) a chave seccionadora (f) (c) quadro de comando (a) (d) (b) a chave de bóia inferior (e) M ~ sentido do giro do motor DESCRIÇÃO - Quadro de comando (a); - Motobomba (b); - Condutores (c); - Quantidade de condutores (d); - Chaves de bóia superior e inferior (e); - Chave seccionadora (f) diagrama unifilar SENAI - RJ 224 14 Eletrobomba F N (e) (b) 1 (a) 3 M ~ (c) 2 f(f) (d) Diagrama multifilar DESCRIÇÃO - Fusíveis (a) - Chave seccionadora (b); - Chave seletora (c); - Motobomba monofásica (d); - Chaves de bóia do reservatório superior (e); - Chaves de bóia do reservatório inferior (f) 14.5 – Funcionamento do motor monofásico A alimentação do motor da bomba se dá a partir de uma rede monofásica de 110 VCA conectada através de uma chave seccionadora (b), com fusíveis de proteção (a). A bomba (d) pode ser comandada de dois modos: 1) MANUAL - quando a chave seletora (c) está ligada para baixo, fechando os contatos 2 e 3. Neste caso, o operador deverá ficar vigiando o nível da água nos dois reservatórios e desligar a bomba pela chave seccionadora, quando o superior estiver cheio ou faltar água no inferior. (Ver diagrama multifilar.) 2) AUTOMÁTICO- quando a chave seletora está ligada para cima, fechando os condutores 1 e 2. Neste caso, a operação será automaticamente controlada pelas chaves de bóia (e,f). A chave seccionadora poderá ser desligada em horários que não recomendem o funcionamento da bomba. (Ver diagrama multifilar.) 14 Eletrobomba 225 SENAI - RJ 14.5.1 – Correção de prováveis defeitos DEFEITO a - Motor que ronca e não parte b- Motor funcionando com ruídos e vibrações SENAI - RJ 226 CAUSA CORREÇÃO Capacitor de partida defeituoso Substituir o capacitor. Interruptor centrífugo aberto Limpar e lubrifiquar o mecanismo e ajustar os contatos. Folga nos mancais Substituir buchas ou rolamentos. Folga nos mancais Substituir buchas ou rolamentos. Graxa demasiadamente dura Limpar os mancais e lubrificar com graxa indicada pelo fabricante. Empeno do eixo Retificar ou substituir o eixo. Eixo do motor e máquina desalinhados Verificar o alinhamento e corrigi-lo. Parafusos da tampas frouxos Reapertar os parafusos das tampas. Parafusos da base frouxos Reapertar os parafusos da base. Corpos estranhos entre o ventilador e as tampas Desmontar o motor e remover os corpos estranhos. 14 Eletrobomba 14.6 – Diagrama dos circuitos principal e de comando para motor trifásico. fusível botão desliga da botoeira contato aberto (seco) da chave magnética botão liga da botoeira contato auxiliar do relé térmico bobina da chave magnética circuito principal fusível circuito de comando Com relação ao funcionamento de comando, deve-se observar o seguinte: • para se ligar a chave magnética, deve -se pressionar b1, que energizará a bobina c1. • o contator mantém-se ligado pelo contato de retenção c1. • o desligamento é feito pressionando-se b0. 14 Eletrobomba 227 SENAI - RJ 14.6.1 – Funcionamento do circuito da motobomba trifásica com chave de bóia O funcionamento automático da motobomba é feito através de dois circuitos: circuito auxiliar ou de comando e circuito principal. 14.6.1.1 – Diagrama do circuito auxiliar ou de comando Elementos do circuito auxiliar ou de comando: (a) - Chave de reversão. (b) - Chave de bóia superior. (c) - Chave de bóia inferior (d) - Contato NF do relé térmico. (e) - Bobina do contator. (b) (a) (a) (e) 21 (b) (d) 22 (c) 14.6.1.2 – Funcionamento do circuito auxiliar O circuito auxiliar comanda a chave para fechar (ligar o motor) ou abrir (desligar o motor). Sua alimentação é feita através de uma rede elétrica bifásica de 220 Vca. O comando pode ser: 1- manual (direto): a chave unipolar de reversão (a), está ligada para a direita (interligando o terminal 1 com o terminal 2 em série com o contato NF do relé térmico (d), alimentando a bobina de contador (e)). Neste caso, a motobomba é acionada em regime de emergência ou para a limpeza das caixas. 2- automático: a chave de reversão (a), está ligada para a esquerda (interligando o terminal 1 ao terminal 3, em série com as chaves de bóia (b e c) e com o contato NF do relé térmico (d), alimentando a bobina do contator (e)). Sendo assim, as chaves de bóia irão atuar sobre a bobina e, conseqüentemente, sobre o circuito principal, ligando ou desligando o motor da bomba conforme a necessidade determinada pelo nível da água nos reservatórios. Veja, a seguir, o diagrama do circuito principal. SENAI - RJ 228 14 Eletrobomba 14.6.1.3 – Diagrama do circuito principal Elementos do circuito principal (a) - Linha de entrada R-S-T (b) - Chave de faca tripolar com porta-fusível (chave selecionadora) (c) - Chave magnética (guarda-motor) (d) - Chave de faca tripolar de reversão (e) - Motores trifásicos de corrente alternada (A) e (B) 220V3~60Hz R S T a a a b 31 13 5 3 1 32 14 6 4 2 a c 21 b 22 d A B M 3~ M 3~ e 14.6.1.4 – Funcionamento do circuito principal o circuito principal é o que alimenta a motobomba a partir de uma rede trifásica. A chave de faca tripolar com porta-fusível, uma vez fechada, alimenta o circuito auxiliar e ao mesmo tempo 14 Eletrobomba 229 SENAI - RJ os bornes 1, 3, 5 da chave magnética. Se o comando estiver atuando (por exemplo, as chaves de bóia estando fechadas) a bobina será energizada fechando os contatos 1 ao 2, 3 ao 4 e 5 ao 6. Portanto, os bornes de saída 2, 4 e 6 alimentarão um dos motores (A ou B), de acordo com a posição da chave reversora, cuja função é selecionar qual das bombas se deseja em funcionamento. Este sistema, que usa duas bombas, visa garantir o suprimento de água ao prédio, no caso de manutenção de uma delas. Vejamos como interpretar os diagramas. 14.6.1.5 – Diagrama unifilar da motobomba trifásica com chave magnética. No diagrama unifilar observamos a composição dos componentes, da tubulação e a quantidade de condutores do circuito principal. M 3~ SENAI - RJ 230 M 3~ 14 Eletrobomba 14.6.1.6 – Diagrama multifilar da motobomba trifásica, com chave magnética e chaves de bóia. Estudou-se anteriormente o funcionamento do circuito auxiliar ou de comando e do principal. Neste diagrama será estudado o funcionamento dos dois circuitos integrados. (a) - Chave de faca tripolar com porta-fusíveis (b) - Chave unipolar de reversão (c) - Chave magnética (d) - Chave tripolar de reversão (e) - Motor trifásico (f) - Chave de bóia 220V 3~60Hz R S (f) T (a) (b) 3 (c) 31 13 5 3 1 32 M 6 4 2 A M 3~ (a) 2 (b) (d) M 3~ Uma vez que esteja ligada a chave de faca tripolar, o circuito auxiliar poderá ser acionado pelas chaves de bóia que, estando fechadas, energizarão a bobina da chave magnética, que fechará o circuito principal fazendo funcionar a motobomba. 14 Eletrobomba 231 SENAI - RJ A motobomba desligará quando uma das chaves de bóia abrir o seu contato, ou seja, quando o nível da caixa superior atingir o máximo ou quando a caixa inferior atingir o nível mínimo. R 220V 3~ 60Hz S T 3 2 SENAI - RJ 232 31 13 32 14 5 6 3 4 1 2 A B M 3~ M 3~ 14 Eletrobomba 15 Ventilador de teto Observe, nas figuras abaixo, as partes constituintes e os esquemas de montagem de um ventilador de teto. VENTILADOR SEM LUSTRE chave de reversão rede M CHAVE DE VELOCIDADE rede MONTAGEM TULIPA CHAVE DE REVERSÃO C/LUZ 15 01 - Suporte 02 - Porca 1/4 13 - Soquete 14 - Niple 03 - Parafuso 1/4” x 1 1/4” 04 - Canopla maior 05 - Cano 30mm 06 - Canopla menor 07 - Parafuso 1/4” x 1 08 - Porca 1/4 09 - Porca 3/8 10 - Parafuso 3/16” 11 - Pás 12 - Plafonier 15 - Porca M-10 16 - Globo 17 - Porca M-10 18 - Canopla acabamento 19 - Canopla 20 - Niple 21 - Suporte tulipa 22 - Acabamento 23 - Porca cega Ventilador de teto PR - preto AM - amarelo AZ - azul M - marrom V - verde VR - vermelho BR - branco VR - Para ligação da lâmpada 01 VR da lâmpada + PR motor - ligar na rede 01 VR da lâmpada ligar chave de velocidade AZ V ou AM da chave ligar V ou AM motor V ou AM da chave ligar V ou AM motor M da chave positivo rede BR só em caso de ligação paralela Obs.: potência máxima da lâmpada lustres de vidro 100W lustres de plástico 60W 235 SENAI - RJ FIRJAN Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial do Rio de Janeiro Av. Graça Aranha, 1 – Centro Rio de Janeiro – RJ CEP: 20030-002 Tel.: (0xx21) 2563-4526 Central de Atendimento: 0800-231231