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Ferramentas e

Equipamentos Elétricos

Prof. FÁBIO CHAVES DA SILVA

Curso Técnico

FERRAMENTAS E EQUIPAMENTOS

ELÉTRICOS

Turma: TET-03B

Ferramentas e Equipamentos

Elétricos Fábio Silva

O conhecimento só se constrói a partir de você.

APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA

A execução de serviços de instalações elétricas, bem como a realização de qualquer

instalação ou montagem, depende muito de um ferramental e de como o mesmo é utilizado.

Instrumentos e ferramentas adequadas ao serviço que se está realizando facilitam o

trabalho e dão correção e segurança ao mesmo. Com ferramentas adequadas ao serviço,

ganha-se tempo, executa-se a tarefa dentro do menor padrão e despende-se menos energia.

Dessa forma, a disciplina Ferramentas e Equipamentos Elétricos visa dar subsídios ao

técnico em eletrotécnica sobre instrumentos de medição bem como o adequado uso de

ferramentas existentes para serviços com eletricidade, permitindo-lhe que execute suas

atividades dentro dos padrões exigidos com segurança e habilidade.




SUMÁRIO

UNIDADE I

1 CONCEITOS BÁSICOS DE ELETRICIDADE............................................................. xx

1.1 TENSÃO ELÉTRICA......................................................................................... xx

1.2 CORRENTE ELÉTRICA....................................................................................xx

1.3 RESISTÊNCIA ELÉTRICA................................................................................xx

1.4 POTÊNCIA ELÉTRICA..................................................................................... xx

1.5 FATOR DEPOTÊNCIA...................................................................................... xx

1.6 TIPOS DE CARGA............................................................................................. xx

1.7 CAUSAS E CONSEQUÊNCIAS DO BAIXO FATOR DE POTÊNCIA.......... xx

UNIDADE II

2 EQUIPAMENTOS BÁSICOS DE MEDIÇÃO.............................................................. xx

2.1 VOLTÍMETRO................................................................................................... xx

2.2 AMPERÍMETRO................................................................................................ xx

2.3 WATTÍMETRO...................................................................................................xx

2.4 OHMÍMETRO.....................................................................................................xx

2.5 COSSEFÍMETRO................................................................................................xx

2.6 MULTÍMETRO...................................................................................................xx

UNIDADE III

3 FERRAMENTAS E ACESSÓRIOS PARA TRABALHOS COM ELETRICIDADE...xx

3.1 ALICATES................................................................................................................ xx

3.2 CHAVES DE FENDA...............................................................................................xx

3.3 DESENCAPADOR DE FIOS....................................................................................xx

3.4 PRENSA TERMINAL...............................................................................................xx

3.5 CANIVETE – ESTILETE......................................................................................... xx




3.6 CHAVE TESTE......................................................................................................... xx

3.7 FITA ISOLANTE...................................................................................................... xx

UNIDADE IV

4 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO E DE SEGURANÇA............................................... xx

4.1 FUSÍVEIS.................................................................................................................. xx

4.2 DISJUNTORES......................................................................................................... xx

4.3 DISJUNTOR DIFERENCIALRESIDUAL (DR).......................................................xx

4.4 DISJUNOR MOTOR..................................................................................................xx

4.5 CONTATOR.............................................................................................................. xx

UNIDADE V

5 CONDUTORES ELÉTRICOS E ELETRODUTOS....................................................... xx

5.1 CONCEITOS BÁSICOS SOBRE CONDUTORES.................................................. xx

5.2 IDENTIFICAÇÃO DOS CONDUTORES................................................................ xx

5.3 TIPOS DE CONDUTORES.......................................................................................xx

5.4 CONEXÕES OU EMENDAS DE CONDUTORES ELÉTRICOS...........................xx

5.5 SOLDA E SOLDAGEM............................................................................................ xx

5.6 ELETRODUTOS....................................................................................................... xx

5.7 TIPOS DE ELETRODUTOS..................................................................................... xx

UNIDADE VI

6 DISPOSITIVOS PARA COMANDO DE ILUMINAÇÃO............................................ xx

6.1 INTERRUPTOR SIMPLES....................................................................................... xx

6.2 INTERRUPTOR PARALELO (“THREE-WAY”) E INTERMMEDIÁRIO (“FOUR-

WAY”)...............................................................................................................................xx

6.2.1 INTERRUPTOR PARALELO............................................................................xx

6.2.2 INTERRUPTOR INTERMEDIÁRIO..................................................................xx

6.3 DIMMER................................................................................................................... xx




6.4 SENSOR DE PRESENÇA........................................................................................ xx

6.5 REATORES PARA ACIONAMENTO DE LÂMPADAS FLUORESCENTES......xx

6.6 RELÉ FOTO ELÉTRICO.......................................................................................... xx




UNIDADE 01:

1 CONCEITOS BÁSICOS DE ELETRICIDADE

Entende-se por eletricidade como conjuntos de fenômenos físicos associados a cargas

elétricas, estáticas ou em movimento. Podemos constatar seus efeitos observando diversos

acontecimentos e fenômenos, como luz, calor, movimento, relâmpagos, imagem,

informática, som, etc.

1.1 TENSÃO ELÉTRICA

A tensão elétrica é a diferença de potencial elétrico (d.d.p.) gerada entre dois pontos

quaisquer. Essa diferença é responsável por colocar em movimento ordenado as cargas

elétricas livres do meio condutor. Normalmente toma-se ponto que se considera tensão zero

(neutro) e mede-se a tensão do resto dos pontos em relação a ele. A unidade de tensão

elétrica é o volt e a grandeza é representada pela letra V, em maiúsculo, para sinais contínuos

e v, em minúsculo, para sinais alternados. Seus múltiplos e submúltiplos são mostrados na

figura abaixo:

1.2 CORRENTE ELÉTRICA (A)

Corrente elétrica é o movimento ordenado dos elétrons livres através de um condutor.

Sua unidade de medida é o Ampère, representada pela letra (A).

A unidade de corrente elétrica é o ampère (A) e a grandeza é representada pela letra I,

em maiúsculo, para sinais contínuos e i, em minúsculo, para sinais alternados. Seus múltiplos

e submúltiplos são mostrados na figura abaixo:




Sendo que:

1.3 RESISTÊNCIA ELÉTRICA (Ω)

Resistência Elétrica é a posição que um material oferece à passagem da corrente

elétrica.

De um modo geral, os diversos materiais variam em termos de ”comportamento

elétrico”, de acordo com sua estrutura atômica. Como sabemos, uns apresentam-se como

condutores e outros como isolantes.

Os materiais isolantes são os de maior resistência elétrica, ou seja: os que mais se

opõem à passagem da corrente elétrica. Os materiais condutores, apesar de sua boa

condutividade elétrica, também oferecem resistência à passagem da corrente, embora em

escala bem menor. O símbolo utilizado para a sua representação é a letra grega ômega (Ω). A

figura abaixo mostra a forma de se obter seus múltiplos e submúltiplos:

1.4 POTÊNCIA ELÉTRICA (VA, VAR, W)

Sempre que uma carga for ligada a um dado circuito elétrico, há três tipos de potência

a serem considerados: potência ativa, reativa e potência aparente.Dessa forma, define-se:




Potência ativa:

A potência ativa (P) é a transformação da energia elétrica em qualquer forma de

energia útil, como, por exemplo: luminosa, térmica, entre outras, sem a necessidade de uma

transformação intermediária de energia. A unidade de medida da potência ativa é o Watts

.

Exemplos de equipamentos consumidores de potência ativa:

Chuveiro Elétrico

Resistores

Aquecedores

Potência reativa:

A potência reativa (Q): É a energia intermediária necessária para qualquer

equipamento, como, por exemplo: motores, transformadores, reatores, capacitores, entre

outros. Ela é indispensável para que esses equipamentos possam excitar o seu campo

magnético ou elétrico, tornando possível a utilização da energia que efetivamente realiza o

trabalho, a energia ativa. Os consumidores de corrente reativa são: transformadores, reatores,

motores de indução e motores síncronos subexcitados. Os fornecedores de corrente reativa:

capacitores e motores síncronos superexcitados, sendo o capacitor o elemento mais utilizado

para esta finalidade. A unidade de medida da potência reativa é o Volt-Ampère reativo

(VAR).

O produto V x I é chamado de potência total ou aparente , que é a capacidade

máxima de potência elétrica que uma fonte pode fornecer. Em função dessa potência são

dimensionados os equipamentos, como: transformadores, condutores, entre outros. A unidade

de medida da potência aparente é o Volt-Ampère (VA).

1.5 FATOR DE POTÊNCIA

O fator é chamado de fator de potência (FP), portanto o cosseno do ângulo de

fase .




Essas três potências, podem ser representadas num triângulo de potência, tal como o

da figura abaixo:

O fator de potência, então, pode ser calculado através da seguinte fórmula:

.

O fator de potência varia entre 0 e 1 e indica a eficiência no uso da energia.

Fator de potência alto: alta eficiência;

Fator de potência baixo: baixa eficiência.

Com o objetivo de otimizar o uso da energia elétrica produzida no país, a ANEEL

(Agência Nacional de Energia Elétrica) estabelece que o FP mínimo deve ser de 0,92 (Decreto

no 479 de 20/03/1992).

Quando o FP de uma unidade consumidora fica abaixo do valor mínimo

estabelecido, o consumidor é penalizado com multa na conta de energia elétrica.

1.6 TIPOS DE CARGA

Existem basicamente 3 tipos de cargas que podem ser ligadas em uma rede elétrica: cargas

puramente resistivas (ex.: ferros de passar roupa, lâmpadas incandescentes, chuveiros), cargas

indutivas (ex.: motores, transformadores) e cargas capacitivas (ex.: bancos de capacitores, lâmpadas

fluorescentes, computadores). Para uma carga puramente resistiva, a tensão e a corrente estão em

fase, logo e . Isto significa que a potência aparente é igual à potência ativa. Para uma

carga puramente reativa, e . Neste caso, a potência ativa é zero. Entre estes dois

casos extremos, o é dito ser atrasado ou adiantado. Um fator de potência adiantado significa que

a corrente está adiantada em relação à tensão, o que implica em uma carga capacitiva. Um fator de




potência atrasado significa que a corrente está atrasada em relação à tensão, implicando em uma

carga indutiva.

1.7 CAUSAS E CONSEQUÊNCIAS DO BAIXO FATOR DE POTÊNCIA

CAUSAS:

a) Motores de indução operando a vazio ou superdimensionados;

b) Transformadores operando em vazio ou com pequenas cargas;

c) Lâmpadas de descarga alimentadas por reatores com baixo fator de potência;

d) Fornos a arco;

e) Fornos de indução eletromagnética;

f) Máquinas de solda a transformador-retificador;

g) Grande quantidade de motores de pequena potência;

h) Equipamentos eletrônicos;

i) Tensão acima da nominal.

CONSEQUÊNCIAS:

a) Aumento das perdas de potência (R.I2, que são inversamente proporcionais ao

quadrado do fator de potência);

b) A energia gerada e transmitida tem que ser maior para compensar as perdas

maiores;

c) Aumento da queda de tensão;

d) Menor intensidade luminosa das lâmpadas;

e) Maior corrente de partida nos motores de indução;

f) Menor corrente nos equipamentos de aquecimento e consequente queda na

temperatura de operação;

g) Sobrecarga dos equipamentos;

h) Aumento do desgaste nos dispositivos de proteção e manobra;

i) Aumento do investimento em condutores e equipamentos elétricos;

j) Obstrução da capacidade dos transformadores;

l) Dificuldade de regulagem do sistema;

m) Pagamento de taxa adicional na conta de energia elétrica




UNIDADE 2:

2 EQUIPAMENTOS BÁSICOS DE MEDIÇÃO

2.1 VOLTÍMETRO

O voltímetro é o instrumento utilizado para medir tensão elétrica. O voltímetro não

mede o potencial propriamente dito, mas a sua diferença em relação a um ponto de referência.

Para medir uma tensão, os terminais do voltímetro devem estar conectados aos pontos onde se

deseja comparar os potenciais, ou seja, em “paralelo” com o elemento sobre o qual se deseja

medir a tensão, conforme ilustra a figura abaixo:

Medição com voltímetro.

Existem basicamente dois tipos de voltímetro, o analógico e o digital.

Voltímetro.

2.2 AMPERÍMETRO

O amperímetro é o instrumento elétrico destinado a medir a intensidade de corrente

elétrica que percorre um circuito. Como desejamos medir a corrente que “passa” pelo

condutor, é necessário que esta corrente também passe pelo amperímetro. Assim, o

amperímetro deve ser ligado em “série” com o circuito, conforme mostra a figura abaixo:




Medição com amperímetro.

Assim como ocorre com o voltímetro, existem o amperímetro analógico e o digital,

sendo este último o tipo mais utilizado atualmente, devido ao menor custo e à facilidade de

uso. É importante observar que, para a ligação do amperímetro, o circuito deve ser

interrompido, devendo ser religado através do instrumento.

Amperímetro

2.3 WATTÍMETRO

A medição de potência elétrica (W) é feita por um aparelho, o Wattímetro, que associa

as funções do Voltímetro e do Amperímetro. No Wattímetro, é indicado o terminal comum

que deve ser ligado ao lado da carga.

Wattímetro.




2.4 OHMÍMETRO

O ohmímetro é o instrumento destinado à medição de resistências elétricas. Para que

se meça a resistência de um determinado elemento, este não poderá estar conectado ao

circuito. Assim, para medirmos uma resistência, devemos primeiramente retira-la do circuito

e em seguida medi-la com as pontas de prova do ohmímetro, tomando o cuidado de não tocar

com as mãos os terminais da resistência ou as pontas de prova enquanto se faz a medição.

Esta medida é necessária, pois o contato com as mãos pode interferir no resultado da

medida, uma vez que nosso corpo, como todo material, também possui uma resistência

elétrica.

Ohmímetro.

2.5 COSSEFÍMETRO

É um instrumento utilizado para medição de fator de potência de uma determinada

carga, que pode ser capacitiva, resistiva ou indutiva. Para a realização da medição, deve-se

conectar o equipamento em paralelo com a carga que se deseja medir.

Cossefímetro




2.6 MULTÍMETRO

O multímetro, também conhecido como multiteste, é um instrumento que reúne, em

um só aparelho, um voltímetro, um amperímetro e um ohmímetro. Existem multímetros para

uso em bancada e, os mais comuns, do tipo portátil, amplamente utilizado por técnicos e

eletricistas instaladores e de manutenção. Além destas três funções básicas, a maioria dos

multímetros encontrados hoje no mercado reúne ainda uma série de funções, tais como teste

de continuidade, teste de semicondutores, medição de capacitores e outras.

Existem multímetros analógicos e digitais, sendo estes os mais utilizados atualmente,

por reunirem um grande número de funções com um baixo custo, sendo um instrumento

indispensável para quem trabalha em instalações ou manutenção elétrica.

Multímetro digital.

UNIDADE 03:

3 FERRAMENTAS E ACESSORIOS PARA INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

Nesta unidade serão descritas as principais ferramentas utilizadas em trabalhos com

eletricidade, seu uso correto e em que são mais empregadas.

3.1 ALICATES

São ferramentas manuais de aço carbono feitas por fundição ou forjamento, compostas

de dois braços e um pino de articulação, tendo em uma das extremidades dos braços, suas

garras, cortes e pontas, temperadas e revenidas.




O Alicate serve para segurar por apertos, cortar, dobrar, colocar e retirar determinadas

peças nas montagens.

UTILIZAÇÃO

Os principais tipos de alicate são:

Alicate Universal: serve para efetuar operações como segurar, cortar e dobrar.

Alicate de Corte: serve para cortar chapas, arames e fios.

Alicate de Bico: é utilizado em serviços de mecânica e eletricidade.




Alicate de Compressão: trabalha por pressão e dá um aperto firme às peças, sendo

sua pressão regulada por intermédio de um parafuso existente na extremidade.

Alicate de Eixo móvel: é utilizado para trabalhar com peças cilíndricas, sendo sua

articulação móvel, para possibilitar maior abertura.

3.2 CHAVE DE EFENDA

É uma ferramenta utilizada para apertar e desapertar parafusos de fenda. É constituída

por uma haste de aço com uma de suas extremidades forjada em forma de cunha e a outra

fixada por um sistema de alta pressão em um cabo de material isolante e anatômico. As

medidas são dadas em relação às pontas das lâminas e ao comprimento da haste da chave.




3.3 DESENCAPADOR DE FIOS

Pode ser bastante simples como o do tipo que se assemelha a um alicate. Regula-se a

abertura das lâminas de acordo com o diâmetro do condutor a ser desencapado. Outro tipo de

desencapador é o desarme automático. Nele existem orifícios com diâmetros reguláveis

correspondentes aos diversos condutores. Ao pressionar suas hastes, tanto o corte como a

remoção da isolação são executados.

3.4 ALICATE PRENSA TERMINAL

Possui matriz fixa para compressão manual, manual com catraca, cortadora e

desencapadora de fios e cabos.

3.5 CANIVETE-ESTILETE

São ferramentas que têm uma importância muito grande na execução de atividades na

área de eletroeletrônica, serviços de manutenção e instalações elétricas em geral, na falta do

alicate descascador, quando se deseja remover a capa isolante de condutores, ou quando é




necessário efetuar raspagem de suportes, terminais, condutores, etc., para remover crostas ou

cortar materiais isolantes de pequena espessura.

3.6 CHAVE TESTE

É um instrumento que fornece uma maneira simples de indicar a presença de tensão no

local onde se deseja realizar um serviço. A lâmpada acende quando a ponta do aparelho

encosta no fio fase energizado. Quando se encosta no fio neutro, não acende. Devido a alta

resistência interna da lâmpada, a corrente circulante não é suficiente para produzir a sensação

de choque nas pessoas. Entretanto, seu uso é restrito a circuito de baixa tensão, como nas

instalações elétricas residenciais.

3.7 FITA ISOLANTE

É utilizada para cobertura final de emendas e terminações, formando uma capa

protetora altamente resistente. É um item indispensável para quem trabalha com eletricidade,

por isso, todo eletricista deve ter em sua mala de ferramentas. Sendo que as mais utilizadas

são as de borracha para baixa tensão e as de alta fusão, conforme as figuras abaixo.

A fita isolante é fabricada com materiais plásticos e borracha. É apresentada

comercialmente em rolos com diferentes comprimentos e larguras, adequadas a cada tipo de

condutor que se queira isolar.




As fitas isolantes, assim como fios e cabos, evoluíram ao longo dos anos,

acompanhando as novas tecnologias de aplicação e segurança.

Desta forma, para garantir um padrão de qualidade dos produtos existentes no

mercado brasileiro, foi elaborada uma nova norma pela ABNT/COBEI, com testes mais

criteriosos para certificação, contemplando mais categorias de fitas isolantes.

Norma anterior: NBR 5037/83

Norma para fitas com espessura acima de 0,18 mm (uso profissional), seis testes para

serem certificadas.

NOVA NORMA PARA FITAS ISOLANTES 2007

ABNT NBR NM60454-3-1-5/F-PVCp-90/RTp

Classe A: acima 0,18 mm de espessura (uso profissional)

Classe B: 0,15 mm de espessura (uso geral e industrial)

Classe C: 0,12 mm de espessura (uso geral e doméstico)

UNIDADE 04:

4 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO E DE SEGURANÇA

Os dispositivos de proteção e de segurança que devem ser utilizados com o objetivo de

proteger e dar segurança para a instalação elétrica tais como a fiação, equipamentos, etc, as

pessoas e animais domésticos, são:




4.1 FUSÍVEIS

São dispositivos de proteção contra os curtos-circuitos. O elemento fusível é

constituído de um material apropriado. Quando ocorre o curto-circuito a corrente circulante

provoca o aquecimento e, consequentemente, a fusão do elemento fusível (“queima”),

interrompendo o circuito.

O fusível deve ser trocado, após a sua queima, para que o circuito seja

restabelecido. Os fusíveis “queimados” deverão ser substituídos por outros iguais e

nunca “consertados”. Isso porque se o fusível for substituído por outro de capacidade maior

ou “consertado”, não irá garantir a proteção necessária, podendo causar danos ao circuito que

ele está protegendo.

Fusível: Cartucho, DIAZED e NH.

4.2 DISJUNTORES

São dispositivos “termomagnéticos” que fazem a proteção de uma instalação contra

curtos-circuitos e contra sobrecargas.

O Disjuntor não deve ser utilizado como dispositivo de liga-desliga de um circuito

elétrico e sim, de Proteção.

O disjuntor tem a vantagem sobre os fusíveis, em se tratando da ocorrência de um

curto-circuito. No caso de um disjuntor, acontece apenas o desarme e para religá-lo, basta

acionar a alavanca (depois de verificar/sanar porque aconteceu o curto-circuito). Nesse caso, a

durabilidade do disjuntor é muito maior. Assim, a utilização dos disjuntores é muito mais

eficiente.

Podem ser:

Unipolar, para circuito monofásico;

Bipolar, para circuito bifásico;

Tripolar, para circuitos trifásicos.




4.3 DISPOSITIVO DIFERENCIALRESIDUAL (DR)

Os Dispositivos Diferenciais Residuais - DR são equipamentos que têm o objetivo de

garantir a qualidade da instalação, pois esses dispositivos não admitem correntes de fugas

elevadas, protegendo as pessoas e animais domésticos contra os choques elétricos e por outro

lado, e consequentemente, economiza energia nas instalações elétricas.

A proteção dos circuitos por DR pode ser realizada individualmente ou por grupos de

circuitos.

Áreas a serem protegidas:

Circuitos que sirvam a pontos situados em locais contendo banheira ou chuveiro;

Circuitos que alimentam tomadas de corrente situadas em áreas externas à

edificação;

Circuitos de tomadas situadas em cozinhas, copa-cozinhas, lavanderias, áreas

de serviço, garagens e em geral, em todo local interno/externo molhado em uso

normal ou sujeito a lavagens.

4.4 DISJUNTOR MOTOR




Assegura total proteção em circuito elétrico e ao motor através de seus disparos

térmico (ajustável para proteção de sobrecarga e dotado de mecanismo diferencial com

sensibilidade a falta de fase) e magnético além de possibilitar proteção contra curto-circuito).

Conta com um disparador de sobrecarga e um disparador de curto-circuito cujas

características e funcionamento são exatamente iguais à de um relé de sobrecarga. Incluindo a

sensibilidade por falta de fase, a compensação de temperatura ambiente e a possibilidade de

regulagem.

4.5 CONTATORES

Os contatores são os elementos principais de comandos eletromecânicos, que

permitem o controle de elevadas correntes por meio de um circuito de baixa corrente. O

contator é caracterizado como uma chave de operação não manual, eletromagnética, com uma

única posição de repouso, capaz de estabelecer, conduzir e interromper corrente em condições

normais do circuito. É constituído de uma bobina que, quando é alimentada, cria um campo

magnético no núcleo fixo que atrai o núcleo móvel que fecha o circuito. Cessando a

alimentação da bobina, é interrompido o campo magnético, provocando o retorno do núcleo

por molas. Assim, podem-se distinguir as quatro principais partes de um contator:

Bobina: representa a entrada de controle do contator. Ao ser ligada a uma fonte de

tensão, circula na mesma uma corrente elétrica que cria um campo magnético que

envolve o núcleo de ferro.

Núcleo de ferro: atraído para dentro da bobina pelo campo magnético, está acoplado

ao contato e, consequentemente, o movimento do núcleo aciona o contato.

Contato: é acionado pelo núcleo de ferro e está acoplado a uma mola que tende a

levá-lo à posição de repouso, porém quando a bobina é energizada, a força do campo




magnético é maior que a da mola, fazendo com que o núcleo fixo atraia o núcleo

móvel.

Mola: elemento responsável por levar de volta o contato à posição de repouso quando

a bobina é desconectada da fonte, quando cessa o campo magnético e a mola torna-se

mais forte que o núcleo.

UNIDADE 05:

5 CONDUTORES ELÉTRICOS

5.1 CONCEITOS BÁSICOS SOBRE CONDUTORES

O condutor é o componente do circuito que conduz a corrente elétrica entre os

diversos pontos do circuito. Ele é tão mais eficaz quanto maior for sua capacidade de facilitar

a passagem da corrente. Por causa disso, os condutores elétricos são fabricados com materiais

cuja formação atômica facilita a ocorrência de uma corrente elétrica, ou seja, materiais que

conduzem eletricidade com maior eficácia devido a sua condutibilidade.

Os metais são condutores de corrente elétrica. Entretanto determinados metais

conduzem melhor a corrente elétrica do que outros, ou seja, alguns oferecem menor

resistência à passagem da corrente elétrica.




Os materiais mais utilizados como condutores elétricos são o cobre e o alumínio. Esses

dois materiais apresentam vantagens e desvantagens em sua utilização. A tabela a seguir

apresenta em destaque os itens nos quais um material apresenta vantagem sobre o outro.

COBRE ALUMÍNIO

Resistividade (0,017Ω/mm2)/m Resistividade (0,028Ω/mm

2)/m

Boa resistência mecânica Baixa resistência mecânica

Soldagem das emendas com estanho Requer soldas especiais

Custo elevado Custo mais baixo

Densidade 8,9 kg/dm3 Densidade 2,7 kg/dm

3

Em instalações residenciais, comerciais e industriais, o condutor de cobre é o condutor

mais utilizado.

Devido a sua menor densidade e custo, o condutor de alumínio é mais empregado em

linhas de transmissão de energia. A menor densidade dos condutores é um fator financeiro

determinante, visto que a densidade dos condutores reflete diretamente no projeto das torres

de sustentação, com isso as torres podem ser menos reforçadas, reduzido desta forma os

custos na confecção das mesmas.

CONSIDERAÇÕES BÁSICAS

Os condutores de metal podem ter os seguintes tipos de formação:

Fio – formado por um condutor sólido, maciço, com ou sem isolação;




Cabo – conjunto de fios encordoados, não isolados entre si, podendo o conjunto

ser isolado ou não.

5.2 IDENTIFICAÇÃO DE CONDUTORES (NBR 5410:2004)

As linhas elétricas devem ser dispostas ou marcadas de modo a permitir sua

identificação quando a realização de verificações, ensaios, reparos ou modificações na

instalação. Além disso, a correta identificação dos condutores, codificando-os por cores,

facilita e agiliza a execução da instalação.

CONDUTOR NEUTRO

O condutor utilizado como neutro, seja ele isolado, cabo unipolar ou veia de cabo

multipolar, obrigatoriamente deve ser utilizado para essa função. Em caso de identificação por

cor, deve ser usada a cor azul-claro na isolação do condutor.

CONDUTOR D EPROTEÇÃO (PE)

O condutor de proteção (PE), segundo a norma, deve ser utilizado em todos os

circuitos da instalação. Qualquer condutor utilizado com essa finalidade deve ser identificado

com dupla coloração verde-amarelo ou a cor verde (cores exclusivas da função de proteção).

CONDUTOR COM A FUNÇÃO PEN

Qualquer que seja o tipo do condutor, quando utilizado como condutor de proteção

PEN, deve ser identificado com essa função. Em caso de identificação por cor, deve ser usada

a cor azul-claro, com anilhas verde-amarelo nos pontos visíveis ou acessíveis.




CONDUTOR(ES) FASE(S) E RETORNO(S)

Qualquer que seja o tipo de condutor utilizado como fase(s) e retorno(s), pode ser

identificado por qualquer cor, observadas as restrições dos itens 3.2.1, 3.2.2 E 3.2.3.

5.3 TIPOS DE CONDUTORES

Propagadores de chama: entram em combustão sob a ação direta da chama e a

mantêm após a sua retirada (Etilenopropilelo – EPR, Polietileno Reticulado –

XLPE);

Não-propagadores de chama: removida a chama a combustão do material cessa

(Cloreto de Polivinila – PVC, neoprene);

Resistente à chama: mesmo sob exposição prolongada, a chama não se propaga ao

longo do material isolante do cabo (Sintenax Antiflan – Pirelli, Noflan – Ficap);

Resistentes ao fogo: materiais especiais, incombustíveis (Afumex da Pirelli, Afitox

da Ficap).

5.4 CONEXÕES OU EMENDAS DE CONDUTORES ELÉTRICOS

Em instalações elétricas, as conexões são, na maioria das vezes inevitáveis. A conexão

de condutores entre si (emendas de condutores), quando executada de forma incorreta, pode

trazer tantos problemas elétricos como mecânicos, por isso, sempre que for possível, devemos

evita-la.

Outro agravante na execução das conexões de condutores entre si, é a perda em torno

de 20% da força de tração e de 20% da capacidade de condução de corrente elétrica.




As conexões de condutores entre si e com outros condutores da instalação devem

garantir a continuidade elétrica durável adequada proteção e suportabilidade mecânica.

A NORMA 5410:2004 determina as condições que devem ser consideradas nas

seleções dos meios de conexão:

O material dos condutores incluindo sua isolação;

A quantidade de fios e o formato dos condutores;

A seção dos condutores;

O número de condutores a serem conectados conjuntamente.

CONEXÕES DE CONDUTORES ENTRE SI EM PROLONGAMENTO

Essa operação consiste em unir condutores para prolongar linhas. A sua utilização é

recomendada em instalações de linha aberta.

Processo de execução:

a) Conexão em Linha Aberta ou Externa

1º Passo: Desencape as pontas dos condutores, retirando com um canivete ou estilete a

cobertura isolante em PVC, ou se preferir utilize um alicate descascador de fios.

Excute sempre retirando a cobertura isolante em direção à ponta, com o cuidado de

não danificar o condutor. Obs.: o comprimento de cada ponta deve ser suficiente para

aproximadamente umas 06 (seis) voltas em torno da ponta do outro condutor.

2º Passo: Limpe os condutores, retirando os restos do isolamento. Caso o condutor

apresente oxidação na região da emenda, raspe o condutor com as costas da lâmina,




fim de eliminar a oxidação. Obs.: Caso o condutor seja estanhado, não há necessidade

da raspagem do mesmo.

3º Passo: Emende os condutores, cruzando as pontas dos mesmos e em seguida torça

uma sobre a outra em sentido oposto. Cada ponta deve dar aproximadamente seis

voltas sobre o condutor, no mínimo. Complete a torção das pontas com ajuda de um

alicate. As pontas devem ficar completamente enroladas e apertadas no condutor,

evitando-se assim que estas pontas perfurem o isolamento.

4º Passo: O isolamento da emenda deve ser iniciado pela extremidade mais cômoda.

Prenda a ponta da fita e, em seguida, dê três ou mais voltas sobre a mesma, continue

enrolando a fita, de modo que cada volta se sobreponha à anterior. Continue enrolando

a fita isolante sobre a camada isolante de PVC do condutor. A execução de uma

emenda bem feita deve garantir que a camada isolante do condutor seja ultrapassada

por uns dois centímetros. Corte a fita isolante.




b) Conexões dentro de Caixas de Derivação ou de Passagem

Entre Condutores Rígidos

1º Passo: Remova a isolação, aproximadamente 30 vezes o diâmetro do condutor. Em

seguida coloque-os um ao lado do outro.

2º Passo: Cruze os condutores, segurando-os com um alicate, fazendo com que

formem um ângulo de 90°a 120°aproximadamente.

3º Passo: Continue segurando os condutores com auxilio de um alicate, e inicie as

primeiras voltas (espirais) com os dedos.

4º Passo: Termine a emenda com auxilio de outro alicate. Se necessário trave a

emenda na impossibilidade de soldagem.




Entre Condutor Rígido e Flexível

1º Passo: Remova a isolação de ambos os condutores.

2º Passo: Cruze os condutores, fazendo com que formem um ângulo de 90°entre si,

e que o condutor flexível fique afastado da isolação do condutor rígido, em no

mínimo 20 vezes a espessura do fio utilizado.

3º Passo: Inicie a emenda pelo condutor flexível fazendo as espiras até completa-

las.

4º Passo: Com auxilio de um alicate universal, dobre o condutor rígido sobre o

flexível.




5º Passo: Dobre o condutor rígido.

6º Passo: Segure o condutor rígido pelo olhal, com auxílio de um alicate de

pressão, fazendo as espiras, até a conclusão da emenda.

O aspecto final da emenda é mostrado na figura abaixo:

Entre condutores Flexíveis

1º Passo: Remova a isolação dos dois condutores. Sendo que a remoção de um dos

condutores deve ser no mínimo o dobro do outro.




2º Passo: Enrole a pontas dos dois condutores, para melhor condução de

eletricidade use o alicate.

OBSERVAÇÃO: Não enrole todo o condutor com menor presença do material

isolante.

3º Passo: Apoie o enrolamento junto ao condutor para o lado onde fica amostra o

fio condutor. Após esse procedimento isole a região com fita isolante.

Emendas na caixa de passagem

Os procedimentos a seguir devem ser atentamente observados:

1º Passo: Desencape as pontas, em um comprimento igual a cinquenta vezes o

diâmetro do condutor nu.

2º Passo: Cruze os condutores, em seguida torça os condutores, inicialmente com a

mão, auxiliado por um alicate, depois dê o aperto final com dois alicates.




3º Passo: Dobre a ponta dos condutores.

c) Conexão de Condutores em Derivação

Este tipo de emenda (ou conexão) é utilizado para unir o extremo de um condutor

(ramal) no “meio” de outro condutor para que possa receber energia elétrica. É muito

utilizado para ligar circuitos em paralelo ou tomadas à fiação da casa.

São possíveis quatro tipos de derivação:

1º Caso: Entre Condutores Rígidos [Derivação Simples]

2º Caso: Entre Condutores Rígidos – Derivação com Trava




3º Caso: De um Condutor Rígido com um Flexível

4º Caso: De um Condutor Flexível com um Rígido

Observação: Deve-se sempre fazer o arremate final da emenda com auxílio de dois

alicates.

RECOMENDAÇÕES SOBRE EMENDAS OU CONEXÕES

Remover a isolação do condutor, de tal forma que seja suficiente para que, no ato de

emendá-los, não ocorra falta e nem sobra.

Após remover a isolação, o condutor de cobre deve estar completamente limpo, isto é, isento

de pó, partículas de massa de reboco, tintas, substâncias oleosas, etc.

NOTA:

Caso o condutor de cobre possua uma película ou isolante de verniz, remova-o com

auxílio de uma lixa fina.




As emendas ou conexões devem ser realizadas de modo que a pressão de contato

independa do material isolante, ou seja, devem ser bem apertadas, proporcionando

ótima resistência mecânica e ótimo contato elétrico.

As emendas ou conexões devem ser soldadas. Esta medida proporciona:

Aumento da resistência mecânica da emenda;

Aumento da área de condutibilidade elétrica;

Evita a oxidação.

Toda emenda deve, obrigatoriamente, ser isolada.

5.5 ACESSÓRIOS PARA CONDUTORES ELÉTRICOS

Conectores:

Os conectores são dispositivos que possuem a função de estabelecer uma ligação

elétrica e mecânica entre dois ou mais condutores, ou um condutor a um borne de

interruptores, tomadas, disjuntores, etc. São utilizados para condutores com secção transversal

maiores que 10 mm².

Geralmente os conectores são classificados como conectores machos e fêmeas. Os

conectores machos são aqueles que apresentam rosca interna. A outra extremidade, onde

haverá a comunicação, precisa ser composta de conectores fêmea; que são aqueles que

possuem rosca externa onde devem ser encaixados os conectores machos.

A maioria dos equipamentos eletrônicos e as instalações elétricas necessitam de

conectores para estabelecerem suas funções em conjunto com outros dispositivos. Dessa

forma, podem ser encontrados inúmeros modelos de conectores no mercado, para as mais

diferentes funções e aplicabilidades.

Podemos classifica-los em:

Soldáveis

Não soldáveis:




Deformáveis

De pressão por parafuso

Terminais

De derivação

De emenda

Conectores rápidos isolantes

A conexão de condutores pode também ser feita por meio de conectores especiais,

denominados bornes ou conectores bornes, que unem fios ou cabos por meio de parafusos.

Existe também os conectores bimetálicos, destinados a manter a continuidade elétrica

entre condutores de materiais diferentes.

Exemplo disso é que muitas vezes torna-se necessário a conexão de condutores de

cobre com os condutores de alumínio. Esses metais conectados, em contato com o ar ou

submetidos à variação de temperatura e umidade, causam um diferença de potencial

entre os mesmos, causando corrosão galvânica.

ATENÇÃO

A escolha do tipo de conector que será acoplado no condutor da instalação elétrica na

qual se está trabalhando depende de vários fatores. Se você estiver lidando com baixa tensão,

deverá utilizar conectores para BT e se estiver trabalhando com alta tensão, deverá fazer o uso

de conectores para AT. Entre esses conectores existem algumas diferenças:




Conectores para BT:

São conectores mais simples, já que são feitos para serem acoplados a

condutores para baixa tensão (tais condutores possuem uma menor secção

transversal);

São pequenos e não requerem muito de especialização para instalá-los.

Conectores para AT:

São conectores mais robustos e mais rígidos na sua instalação;

São especialmente projetados para suportar altas tensões e correntes.

Abraçadeiras de fixação:

Fabricadas em tiras de nylon de elevada resistência mecânica, as abraçadeiras na cor

branca são produzidas contra raios UV classificação, portanto, pouco indicadas para uma

aplicação exterior, enquanto que as pretas, indicadas para este uso, são produzidas contra os

raios UV classificação, pois entre os polímeros que compõem o material, está o negro de

fumo, um componente que protege o nylon do rápido envelhecimento e deterioração devido à

exposição prolongada aos raios UV.

5.6 SOLDA E SOLDAGEM

SOLDA




É uma liga (mistura) de dois materiais: o ESTANHO e o CHUMBO; conforme a

proporção pode ser utilizada para arealização de diversos trabalhos.

É utilizada, por exemplo, para unir condutores elétricos dando à emenda as seguintes

propriedades:

Boas condições de condutibilidade elétrica (bom contato elétrico);

Impedir o processo de oxidação;

Resistir melhor aos esforços mecânicos.

CARACTERÍSTICAS

As ligas (misturas) de materiais usadas nos trabalhosde eletricidade para soldagem de

emendas, terminais, etc.apresentam baixo ponto de fusão na proporção de: 67% deestanho e

33% de chumbo.

Com essa proporção a solda se funde a uma temperatura de 170°C. Pode ser

encontrada com formato de barra e fio (carretel, cartela, tubo e avulso), conforme as figuras

abaixo:

CUIDADOS AO SE EFETUAR UMA SOLDAGEM

Mantenha o ferro de soldar encostado numa emenda ou conexão pelo tempo

estritamente necessário. Caso ultrapasse esse tempo poderá haver o comprometimento

da soldagem.

Aquecimento muito prolongado de uma emenda ou conexão aquecerá também o(s)

condutor(es), e poderá danificar sua isolação.




Usar apenas a quantidade de solda necessária para se efetuar uma boa soldagem.

A - Soldagem feita com ferro a uma temperatura muito baixa.

B - Soldagem feita após atingida a temperatura normal de funcionamento do ferro de

solda. A soldagem é lisa e brilhante.

C - Soldagem feita com excesso de solda

CONDIÇÕES DE APLICAÇÃO

Verifique as condições do ferro de soldar, se está com a ponta perfeitamente limpa e

estanhada.

Ligue o ferro de soldar, deixando-o aquecer-se por um tempo de 5 minutos

aproximadamente, que é o tempo para que adquira a temperatura ideal de soldagem.

Fazer limpeza na ponta do ferro se estiver com excesso de solda utilizando canivete ou

escova de aço.

NOTA:

Se a ponta do ferro de soldar estiver demasiadamente quente, ela não pegará a solda e

a vaporizará, não permitindo a soldagem.

Faça uma limpeza minuciosa das partes que vão ser unidas, com auxílio de uma lixa,

lima, etc. É importante que sejam eliminados todos os vestígios de graxa, óleos,

crostas ou óxidos dos elementos a unir. Em instalações elétricas, podem ser usados




produtos desoxidantes, sendo que o mais comum são o breu ou pasta para soldar não

ácida.

ATENÇÃO:

Na soldagem de componentes eletrônicos, em hipótese alguma, devem-se usar pastas

de soldar, devido à existência, nessas pastas, de substâncias agressivas, que

podem danificar em pouco tempo esses componentes.

As partes a serem soldadas devem ficar firmes e imóveis, para se obter um bom

contato elétrico. A solda fraca é quebradiça, enquanto está esfriando ou solidificando.

Caso haja algum movimento entre as partes no momento da soldagem, pode provocar,

como é comumente chamada de “solda fria”.

Ela apresenta cor prateada brilhante e a solda deve “escorrer” sobre a superfície das

partes que estão sendo soldadas.

SOLDAGEM DE EMENDAS OU CONEXÕES

Essa operação consiste em preparar e efetuar a soldagem de emendas (prolongamento,

derivação ou junção).

Processo de execução:

Após o ferro de soldar ter atingido a sua temperatura normal, com sua ponta

devidamente limpa e estanhada, apoie-o na parte inferior da emenda ou conexão.

Apoie a barra ou fio de solda na parte superior da emenda até que a solda derretida

preencha todos os espaços entre as espiras e cubra totalmente a emenda.

PRECAUÇÃO:

Cuidado para não se queimar o local onde foi posicionado o ferro quente. O ferro,

durante o trabalho, deve ser colocado sobre um suporte apropriado (ex. Suporte

metálico com base isolante, tijolo, etc).

NOTAS:

Faça a soldagem logo após ter efetuado a emenda.




Nas emendas em caixas de passagem ou de derivação, o processo de soldagem é feito

na própria obra, com o auxílio de um dispositivo chamado “Cachimbo”.

5.7 ELETRODUTOS

Os eletrodutos são tubos de metal (magnéticos ou não magnéticos) ou de PVC, que

podem ser ainda rígidos ou flexíveis. Em princípio, as funções gerais dos eletrodutos são

as seguintes:

Proteção de condutores contra ações mecânicas e contra corrosão;

Proteção do meio contra perigos de incêndio, resultantes do superaquecimento dos

condutores ou de arcos.

TIPOS DE ELETRODUTOS

Os eletrodutos utilizados em instalações elétricas podem ser classificados em:

Metálicos rígidos;

PVC rígidos;

Metálicos flexíveis;

PVC flexíveis.

Eletrodutos ou dutos para cabos subterrâneos

METÁLICOS RÍGIDOS

São tubos de aço, com ou sem costura no sentido longitudinal, e ainda pintados interna

e externamente com esmalte de cor preta ou são galvanizados. São fabricados em diferentes

diâmetros e espessuras de parede. Os de parede delgada (grossa) denominam-se “eletrodutos

pesados” e os de parede fina “eletrodutos leves”. Comercialmente são adquiridos em barras de

três metros cujos extremos vêm rosqueados e podem ser providos de uma luva ou não.

Observação: Não utilizar em ambientes com umidade excessiva e corrosivos.




PVC RÍGIDOS

Características: fabricados com derivados de petróleo, possuindo diferentes diâmetros

e espessuras, não sofrem corrosão. São vendidos em barras de 3,0 m, em que as emendas

podem ser feitas com roscas (luvas) ou soldadas (cola).

METÁLICO FLEXÍVEL

Características: formado por uma cinta de aço galvanizada, enrolado em espirais,

proporcionando resistência mecânica e grande flexibilidade. São vendidos em rolos de até

100m, especificando-se o diâmetro nominal de acordo com a necessidade. Esses eletrodutos

também são fabricados com revestimento de PVC a fim de proporcionar maior resistência e

durabilidade.

Observação: Utilizados em instalações expostas, principalmente motores, devido a

vibrações.

PVC FLEXÍVEL

Características: fabricado em PVC corrugado com diversos diâmetros, são resistentes

e flexíveis, podendo ser utilizados em instalações residenciais, comerciais e industriais. São




vendidos em rolos de até 100 m. Devido à sua praticidade com elevada resistência diametral,

são também resistentes a amassamento, mesmo quando instalados em lajes de concreto.

Existem os eletrodutos de PVC flexíveis série leve, de coloração amarela, para

instalações que exigem leve esforço mecânico, e podem ser utilizados em paredes de tijolos e

outros. Os de reforçada, de coloração azul ou cinza, para instalações que exigem esforço

mecânico médio, e podem ser utilizados em lajes e pisos.

Observação: O uso de mangueiras de polietileno ou material reciclável que propaga a

chama não está de acordo com a material reciclável que propaga a chama não está de acordo

com a NBR 5410/90.

ELETRODUTOS OU DUTOS PARA CABOS SUBTERRÂNEOS

Características: fabricado em PEAD (polietileno de alta densidade), corrugado e

flexível, em diversos diâmetros (30, 50, 75, 100, 125 e 150 mm).

Observação: Eletroduto de fácil utilização, podendo ser utilizado em instalações

rurais, comerciais, industriais, entre outras.

5.8 ACESSÓRIOS PARA ELETRODUTOS

Os eletrodutos são interligados às caixas de passagem ou caixas de derivação. São

também emendados, podem mudar de direção e fixados às caixas. Para isso, são utilizados os

seguintes acessórios:




Luvas: acessórios com formato cilíndrico com rosca interna, usados para unir

trechos de eletrodutos ou um eletroduto e uma curva.

Buchas: peças que se destinam a arremates ou melhorar o acabamento das

extremidades dos eletrodutos rígidos, impedindo que, ao serem puxados os

condutores, a isolação seja danificada por eventuais rebarbas na ponta do

eletroduto.

Arruelas: também chamadas de contrabuchas ou porcas, possuem rosca interna e

são colocadas externamente às caixas, servindo para contra-aperto com a bucha

para fixação do eletroduto com a parede dela.

Curvas: Acessórios necessários para efetuar mudanças de direção numa rede de

eletrodutos. Podem ser encontradas com ângulos de 90º, 135ª e 180º com rosca na

ponta e bolsa.

Braçadeiras: acessórios destinados à fixação de eletrodutos rígidos ou flexíveis a

paredes, tetos e outros elementos estruturais.




Conectores ou adaptadores: utilizados para adaptação de eletrodutos rígidos sem

rosca, e eletrodutos flexíveis às caixas ou quadros. São construídos em duralumínio

ou alumínio silício ou latão, os quais são fixados à caixa por meio de buchas e

arruelas.

CAIXAS DE DERIVAÇÃO OU DE PASSAGEM

São tão importantes quanto necessárias na execução de instalações elétricas, portanto

são indispensáveis e podem ter diversas aplicações. Conforme as finalidades a que se

destinam, devem ser empregadas caixas para:

As caixas devem ser colocadas em locais de fácil acesso e providas de suas respectivas

tampas. Quanto à forma de colocação ou instalação, podem ser de embutir e aparentes ou de

sobrepor.

Caixas de derivação de embutir: As caixas em instalações elétricas podem ter

várias finalidades, conforme sejam usadas como:

Caixa de enfiação ou passagem.




Caixa para interruptor ou tomada em parede.

Caixa para centro de luz no teto.

Caixa para botão de campainha ou ponto de telefone.

Caixas para tomadas e plugs de piso.

Abrigar emendas de condutores.

Limitar o comprimento de trechos e curvas entre trechos da tubulação.

Caixas de derivação aparente (conduletes): Estas caixas ainda hoje são designadas

genericamente por conduletes. Possuem partes rosqueadas para adaptação de

eletrodutos e tampa parafusável.

UNIDADE 06:

6 DISPOSITIVO PARA COMANDO DE ILUMINAÇÃO

6.1 INTERRUPTOR SIMPLES

Para que a eletricidade seja utilizada com eficiência é necessária a utilização de

dispositivos que permitem o controle dos circuitos elétricos de forma segura e eficiente. Para

o controle de iluminação, os interruptores são parte fundamental do uso da eletricidade.




Nas instalações elétricas em escritórios, residências, comércios, indústrias, hotéis, etc.,

há necessidade da utilização de dispositivos de seccionamento para que seja possível ligar ou

desligar a iluminação. Por isso, são utilizados interruptores, dos mais variados tipos e funções

(Figura 5.1), os quais podem comandar uma lâmpada ou um grupo de lâmpadas.

O interruptor ou dispositivo de comando de iluminação, ou ainda, ponto de comando,

tem por finalidade prolongar a fase até o ponto ativo do circuito.

Ao instalar os interruptores deve ser observada a sua capacidade de condução de

corrente, ou seja, se eles suportam a corrente, em ampères, que irá fluir pelos seus contatos. Os

interruptores utilizados para instalações em geral são de 10 A- 250 V, o que permite ligar uma

potência de 1270 VA em 127 V e 2200 VA em 220 V, e podem ser dos tipos:

a) Interruptor simples ou unipolar: tem a função de acender ou apagar uma lâmpada

ou um grupo de lâmpadas funcionando simultaneamente.

b) Interruptor simples bipolar: acende ou apaga uma lâmpada ou um grupo de

lâmpadas com funcionamento simultâneo. Esse tipo de interruptor deve ser

utilizado somente quando a tensão entre as fases for 220 V(F + F = 220 V).

c) Interruptor paralelo: é um interruptor que, instalado com outro paralelo, acende ou

paga uma lâmpada ou um grupo de lâmpadas de dois pontos diferente. Utiliza-se

em escadas, corredores, etc.

d) Interruptor intermediário: instalado entre dois interruptores paralelos, permite que

se acenda ou apague, de qualquer ponto, o “mesmo ponto ativo” que pode ser uma

lâmpada ou um grupo de lâmpadas. Utiliza-se em corredores, escadas de prédios,

em ambientes com vários acessos, etc.

Figura 6.1: Interruptores.




Os interruptores unipolares, paralelos e intermediários, devem interromper

unicamente o condutor-fase e nunca o condutor neutro. Isso possibilitará reparar e substituir

lâmpadas sem risco de choque; bastará desligar o interruptor, conforme mostra a Figura 6.2.

Figura 6.2: Ligação de interruptor simples

6.2 INTERRUPTORES PARALELOS (THREE-WAY) E INTERRUPTOR

INTERMEDIÁRIO (FOR-WAY)

Em uma instalação elétrica, os interruptores simples se tornam tão inadequados como

ineficientes em determinadas situações. O exemplo disso é quando se deseja ligar ou desligar

a(s) lâmpada(s) de dois ou mais locais diferentes, como é o caso de um corredor ou uma

escada de um sobrado. Nessa situação, utilizam-se os interruptores paralelos e

intermediários.

6.2.1 INTERRUPTORES PARALELOS

Os interruptores paralelos são usados para comandar uma lâmpada ou um grupo de

lâmpadas de somente dois locais diferentes, portanto são necessários sempre dois

interruptores paralelos para que se possa efetuar o comando da(s) lâmpada(s). Esses

interruptores possuem três terminais, sendo que um deles é denominado terminal comum e os

outros dois são chamados de retornos ou paralelos, conforme mostra a Figura 6.3.




Figura 6.3: Interruptor paralelo e seus terminais.

No terminal comum de um dos interruptores liga-se a fase e no terminal comum de

outro interruptor liga-se o retorno para a lâmpada. Os outros dois terminais (retornos ou

paralelos) são simplesmente interligados entre si, ou seja, são dois condutores paralelos

ligados de um a outro interruptor.

Os interruptores paralelos podem ser utilizados em diversos locais, tais como:

corredores, quartos, escadarias, salas e em outros locais onde se deseja comodidade na

instalação, evitando retornar ao mesmo ponto para apagar ou acender uma lâmpada, conforme

mostra a Figura 6.4. O interruptor paralelo é também conhecido com o nome de “three way”

(três vias ou três caminhos).

Figura 6.4: Emprego do interruptor paralelo ou “three –way”.

FUNCIONAMENTO DO INTERRUPTOR PARALELO

No esquema da Figura 6.5, podem-se observar as ligações internas e o caminho da

corrente quando a lâmpada está acesa. Se o interruptor 2 for acionado, a lâmpada acende, e

apagará se o interruptor 1 for acionado, e assim consecutivamente.

Figura 6.5: Funcionamento do interruptor paralelo.




6.2.2 INTERRUPTORES INTERMEDIÁRIOS

Os interruptores intermediários são utilizados quando houver a necessidade de se

comandar uma lâmpada ou um grupo de lâmpadas de vários locais, ou melhor, de três ou mais

pontos diferentes. Esses interruptores apresentam as seguintes características:

Possuem quatro terminais para as ligações.

São sempre instalados entre dois interruptores paralelos.

As ligações na entrada e saída são feitas pela lateral do interruptor.

Os interruptores intermediários podem ser utilizados no comando de iluminação de

escadarias de vários andares, salões e corredores de vários acessos ou quando se deseja maior

comodidade na instalação elétrica. Também são conhecidos com o nome de “four way”

(quatro vias ou quatro caminhos).

A Figura 6.6 mostra o interruptor paralelo e seus terminais.

Figura 6.6: Interruptor paralelo e seus terminais.

FUNCIONAMENTO DO INTERRUPTOR INTERMEDIÁRIO

Assim como o interruptor em paralelo possui as condições adequadas para o seu

funcionamento, o mesmo ocorre para o interruptor intermediário, o qual deverá ser conectado

corretamente para o seu funcionamento (Figura 6.7(a)).

Figura 6.7: a) Funcionamento do interruptor intermediário.




Em uma instalação elétrica, conforme for a necessidade, é possível instalar “n”

interruptores intermediários, conforme mostra a Figura 6.7(b).

Figura 6.7: b) Exemplo de esquema multifilar para “n” interruptores intermediários.

6.3 REATORES PARA ACIONAMENTO DE LÂMPADAS FLUORESCENTES

Pelo fato das lâmpadas fluorescentes funcionarem pelo principio da descarga elétrica

em gases, é necessária a utilização de um equipamento auxiliar que mantenha as condições

elétricas dentro de determinados valores, antes e depois da partida. O reator é responsável por

esta função. Sem ele a lâmpada seria destruída por excesso de corrente. Além disso, o reator

ligado à lâmpada produz um impulso de alta tensão necessário para a partida estabilizada da

lâmpada fluorescente.

O reator deve proporcionar as condições ideais de estabilização da corrente elétrica da

lâmpada, portanto, é fundamental conter as seguintes características:

Fator de potência elevado;

Baixa porcentagem de harmônicos na corrente;

Supressão adequada de interferência eletromagnética;

Condições ideais para a partida da lâmpada;

Dimensões reduzidas, baixas perdas, longa vida e baixo nível de ruído.

No reator podem-se encontrar os esquemas de ligação e características elétricas, tais

como números de lâmpadas, tensão, fator de potência e potência, que devem ser obedecidas

pelo instalador. Então, antes de ligar o reator, deve-se observar sempre o esquema de ligação

gravado no mesmo. Em relação ao tipo de reatores, eles podem ser eletromagnéticos ou

eletrônicos.

TIPOS DE REATORES




REATORES ELETROMAGNÉTICOS

Os reatores eletromagnéticos são constituídos basicamente por uma bobina de fio de

cobre enrolada sobre um núcleo de ferro de silício, operando na frequência da rede elétrica

(60 Hz). Neste tipo de reator ocorrem grandes perdas de potência pela qualidade do ferro

empregado e pela elevada resistência do fio relativamente fino do enrolamento. Essa potência

elétrica se dispersa em forma de calor, resultando em temperaturas elevadas durante o

funcionamento normal. Os reatores eletromagnéticos podem ser classificados em 2 subtipos:

partida convencional e partida rápida.

PARTIDA CONVENCIONAL

O reator fornece por alguns segundos uma tensão nos filamentos da lâmpada para pré

aquecê-lo e em seguida, com a utilização de um starter proporciona o acendimento da

lâmpada fluorescente. A Figura 6.8 mostra um reator eletromagnético partida convencional.

Figura 6.8: Reator eletromagnético partida convencional.

PARTIDA RÁPIDA

Neste tipo de partida os filamentos são aquecidos constantemente pelo reator, o que

facilita o acendimento da lâmpada em um curto espaço de tempo. Para este tipo de partida não

é utilizado o starter, mas o uso de uma luminária (chapa metálica) aterrada é necessário para o

perfeito acendimento das lâmpadas. A Figura 6.9 mostra um reator eletromagnético partida

rápida.

Figura 6.9: Reator eletromagnético partida rápida.




REATORES ELETRÔNICOS

Os reatores eletrônicos são compostos por circuitos que proporcionam uma corrente

elétrica em alta frequência para as lâmpadas fluorescentes, a partir da rede de baixa

frequência. Nesta frequência o comportamento eletrônico da lâmpada muda, resultando em

maior eficiência e economia de energia.

Os reatores eletrônicos possuem tecnologia inovadora, não necessitando de reignição

constante, como ocorre nos reatores eletromagnéticos convencionais. Outras vantagens são:

maior durabilidade das lâmpadas; menor peso e volume; menor aquecimento e baixa

temperatura de trabalho. Os reatores eletrônicos podem ser classificados em 2 subtipos:

partida rápida e partida instantânea.

PARTIDA RÁPIDA

O acendimento é controlado eletronicamente pelo sistema de pré-aquecimento dos

filamentos da lâmpada. O reator gera uma pequena tensão em cada filamento e, em seguida,

uma tensão de circuito aberto entre os extremos da lâmpada. Esta partida possibilita a emissão

de elétrons por efeito termiônico.

O tempo entre a energização do reator e o acendimento da lâmpada ocorre em torno de

1s a 2,5 s. A figura 6.10 mostra um reator eletrônico partida rápida.

Figura 6.10: Reator eletrônico partida rápida.

PARTIDA INSTANTÂNEA

Nesse sistema não há o pré-aquecimento dos filamentos. O reator gera diretamente a

tensão de circuito aberto para o acendimento da lâmpada. A Figura 6.11 mostra um reator

eletrônico de partida instantânea.




Figura 6.11: Reator eletrônico partida instantânea.

6.4 VARIADOR DE TENSÃO ELÉTRICA “DIMMER”

É um dispositivo eletrônico que tem como finalidade controlar a tensão de um circuito

elétrico e pode substituir (e com vantagens) o interruptor normal de parede. Devido às suas

características, o interruptor normal autoriza a lâmpada a acender plenamente ou a apagar

completamente, sem qualquer condição intermediária. Com a utilização do variador de tensão

elétrica “Dimmer” com apenas um toque ou o movimento da mão é possível controlar, de

modo linear, a tensão do circuito desde zero, até o valor da tensão nominal (127 V ou 220 V).

Um “dimmer” tem como objetivo fazer com que aumente ou diminua a intensidade

luminosa através de um potenciômetro (Figura 6.12), que auxilia nessa operação. Esse recurso

da eletrônica varia a luminosidade da lâmpada - quer seja incandescente, halógena ou dicróica

- desde zero (completamente apagada) até 100% (totalmente acesa). Pode-se passar (e

“parar”, se assim for o desejo do usuário) em qualquer condição intermediária, como por

exemplo: “pouca luz”, “meia luz” e “luz plena”.

Figura 6.12: Potenciômetro.

O variador de tensão elétrica pode também ser utilizado para o controle de motores

universais (motores com comutadores, tipo CC).

Este dispositivo atende perfeitamente as necessidades do usuário, quanto ao conforto e

economia de energia elétrica.

TIPOS DE VARIADORES

Existem no comércio três tipos de variadores quanto ao seu funcionamento:




a) Digital ou sensitivo: Com um toque rápido, a lâmpada se acende e com um novo

toque se apaga. Para variar a luminosidade, basta manter o contato com a placa

metálica.

b) Rotativo: Possui um botão do tipo “knob”, ao girar para a esquerda diminui o nível

da iluminação até apagar totalmente, e ao girar para a direita aumenta o nível de

iluminação até acender plenamente.

c) Deslizante: Possui um cursor que ao ser movido para baixo ou para cima ou ainda

para a esquerda ou para a direita permite a variação da luminosidade, de zero

(totalmente apagada) até 100% (totalmente acesa). A Figura 6.13 mostra os tipos de

variadores de tensão.

Figura 6.13: (a) Digital; (b) Rotativo; (c) Deslizante.

Este dispositivo pode ser utilizado no controle de iluminação de diversos ambientes,

como por exemplo: quartos, salas, copas, salas de reuniões, anfiteatros, luzes de cabeceira e

pode ser usado, também, para o controle de ventiladores de teto.

Algumas características importantes a respeito dos variadores devem ser observadas no

momento da instalação do mesmo, a fim de atender plenamente as necessidades de cada caso:

O variador de luminosidade digital guarda na memória a última regulagem;

O variador de luminosidade pode ser utilizado para iluminação fluorescente desde

que seja com reator eletrônico dimerizável;

O variador digital permite instalação com pulsadores em paralelo que também

poderão comandar e variar a luminosidade.

OBSERVAÇÃO:




O dimmer não dever ser utilizado com lâmpadas fluorescentes, transformadores

não dimerizáveis, motores de indução ou outras cargas indutivas.

O dimmer não pode ser utilizado em paralelo. Pode-se fazer a ligação do dimmer

entre dois interruptores paralelos. Assim, a mesma lâmpada pode ligada/desligada

pelos interruptores em dois pontos diferentes, e ainda, pelo dimmer. No entanto, a

intensidade luminosa das lâmpadas somente poderá ser controlada pelo dimmer.

6.5 SENSOR DE PRESENÇA

O sensor de presença tem a função de acender a iluminação de um determinado

ambiente automaticamente ao detectar movimento (penas, animais, etc.) e de apagá-la

quando, após um tempo regulável de 10 segundos a 30 minutos aproximadamente, não houve

qualquer tipo de movimentação no interior do recinto, em relação ao seu campo de detecção.

O tempo de regulagem, ângulo e área de cobertura varia de acordo com o tipo e o fabricante.

O sensor de presença não necessita de intervenção manual para que a iluminação se

acenda como é o caso da minuteria, somente o movimento dentro do seu campo de detecção é

o suficiente para a iluminação acender e permanecer acesa enquanto houver movimento. A

Figura 6.14 mostra vários tipos de sensores de presença.

Figura 6.14: Modelos de sensor de presença.

O sensor de presença, dependendo da finalidade a que se destina, pode apresentar

várias inovações tecnológicas, cujo objetivo é tornar mais seguro e eficiente o controle das

áreas a serem protegidas, proporcionando maior comodidade e segurança aos usuários. Os

sensores de presença podem conter as seguintes características:

Regulagem de tempo: 1s, 1 min. e 5min. Permite escolher por quanto tempo a

carga permanecerá ligada após a última detecção do sensor.




Regulagem de sensibilidade: mínima e máxima. Esse ajuste permite regular o

alcance do produto.

Fotocélula com regulagem: desligado, mín. e máx. Possibilita a escolha do nível de

luz em que o sensor vai liberar o acionamento das lâmpadas, evitando o

desperdício de energia em períodos nos quais a luminosidade ambiente é

suficiente.

Recontagem de tempo automática a partir da ultima detecção.

Os sensores de presença são classificados quanto à instalação e o funcionamento.

INSTALAÇÃO

Em relação á instalação, os sensores de presença podem ser de embutir ou aparente,

instalados na parede ou no teto. E a área de cobertura pode ser para alguns tipos mais

sofisticados, de até 180 e o ângulo de cobertura pode variar de 95° a 360°.

Quanto à potência e o tipo de lâmpada que pode ser utilizadas como carga deve ser

consultada os catálogos dos fabricantes.

A sua instalação deve ser feita a uma altura aproximada de 2,5 m 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 Figura 6.15.

Figura 6.15: Modos de Instalação do sensor de presença.

6.6 RELÉ FOTOELÉTRICO

No comando de iluminação em áreas externas é muito comum a utilização de

elementos fotossensíveis (dispositivos que funcionam em função da luz ambiente): a ligação

ou desligamento se faz automaticamente, ligando ao anoitecer e desligando ao amanhecer (ou

desligando em um horário predeterminado).




No controle individual ou em grupo de luminárias, a utilização dos relés

fotoelétricos vem se generalizando. Há alguns anos era de uso quase exclusivo das

concessionárias de energia elétrica e empresas (indústrias e comércio), hoje é de utilização

comum dos consumidores em geral, devido à facilidade de instalação, eficiência e baixo

custo.

O relé fotoelétrico é utilizado em grande escala para o comando fotoelétrico

automático de iluminação de ruas e avenidas, praças e jardins, entroncamentos rodoviários e

rodoferroviários, áreas de estacionamento, iluminação externa de residências, fachadas de

prédios, monumentos, áreas públicas, iluminação decorativa, placas e painéis de publicidade e

sinalização de torres e para-raios. A Figura 6.16 mostra o relé fotoelétrico e sua base.

Figura 6.16: (a) Base do relé fotoelétrico; (b) Relé fotoelétrico

FUNCIONAMENTO DO RELÉ FOTOELÉTRICO

Quanto ao princípio de funcionamento, existem três tipos de relés fotoelétricos:

térmico; eletrônico e magnético (Figura 6.17).

Figura 6.17: (a) Relé fotoelétrico térmico; (b) Relé fotoelétrico eletrônico; (c) Relé fotoelétrico

magnético.

O elemento básico de funcionamento é o LDR (Resistor Dependente de Luz), que é um

componente eletrônico que varia sua resistência de acordo com nível de luz incidente. Assim

durante o dia, quando a luz é intensa, a resistência do LDR é baixa, da ordem de 100 ohms (Ω),

enquanto que à noite ou no escuro, seu valor passa a ser superior a 1M ohms (MΩ). A Figura

6.18 mostra um resistor dependente de luz.




Figura 6.18: Resistor dependente de luz.

RELÉ FOTOELÉTRICO MAGNÉTICO

Uma corrente alternada flui do terminal da linha (F) através da bobina do relé (L) e da

fotocélula (ligada em série) até o terminal “comum” (TC). Assim que a fotocélula (LDR)

recebe luz, sua resistência elétrica diminui permitindo que a corrente circule através da

Bobina do relé (L) e ocorra a formação do campo magnético, abrindo o contato: LÂMPADA

APAGADA. O campo magnético, por sua vez, gera uma força de atração, que é controlada

pelo fotoresistor que abre ou fecha os contatos, desligando ou ligando as lâmpadas, em função

da luminosidade ambiente em contraposição a uma força fixa de uma mola (M).

Quando há pouca luminosidade incidindo no fotoresistor, abaixo do nível de lumens

necessários, a resistência do fotoresistor (LDR) aumenta impedindo a circulação de corrente

na bobina do relé e interrompendo a formação de campo magnético; o contato é fechado pela

ação da mola (M): LÂMPADA ACESA. A Figura 6.19 mostra o funcionamento do relé

fotoelétrico magnético.

Figura 6.19 – funcionamento do relé fotoelétrico magnético.

OBSERVAÇÃO:

O relé fotoelétrico deve ser instalado com o LDR voltado para o sul, e de modo que a

luz da lâmpada não incida diretamente sobre ele.




PRÁTICA DE LABORATÓRIO:

LÂMPADA INCANDESCENTE ACIONADA POR INTERRUPTOR SIMPLES:

MATERIAL UTILIZADO

lâmpadas incandescentes 60 W - 127 V;

01 interruptor simples;

Cabos.

PROCEDIMENTO

I. Monte o circuito na bancada conforme o esquema multifilar mostrado nas figuras.

II. Energize o circuito e teste-o acionando o interruptor.

III. Verifique o que ocorre em cada situação.

IV. Meça atenção e a corrente da lâmpda

ESQUEMA MULTIFILAR





LÂMPADA INCANDESCENTE ACIONADA POR INTERRUPTORES PARALELO

OU “THREE- WAY” e INTERMEDIÁRIO ou “FOUR-WAY”.

MATERIAL UTILIZADO

02 Interruptores Paralelo;

01 Interruptor Intermediário;

lâmpadas incandescentes de 15 W - 220 V;

Cabos.

PROCEDIMENTO


II. Certifique-se de que as ligações estão corretas e energize a bancada;

III. Energize o circuito e teste-o acionando o interruptor.

IV. Verifique o que ocorre em cada situação.

ESQUEMA MULTIFILAR





INSTALAÇÃO DE UMA LÂMPADA FLUORESCENTE COM REATOR DO TIPO

CONVENCIONAL

MATERIAL UTILIZADO

01 lâmpada fluorescente, um starter e um reator convencional;

01 lâmpada fluorescente e um reator eletrônico;

01 interruptor simples;

Cabos.

PROCEDIMENTO



III. Energize o circuito e teste-o acionando o interruptor.





ESQUEMA MULTIFILAR

Lâmpadas Fluorescentes Tubulares acionadas por Reator Eletrônico


INSTALAÇÃO DE LÂMPADA INCANDESCENTE COM SENSOR DE PRESENÇA

MATERIAL UTILIZADO


01 sensor de presença;

Cabos.

PROCEDIMENTO






III. Teste-o acionamento do sensor de presença;


ESQUEMA MULTIFILAR


CONTROLE DE ILUMINAÇÃO UTILIZANDO VARIADOR DE TENSÃO

ELÉTRICA “DIMMER”

MATERIAL UTILIZADO


01 “Dimmer”;

Cabos.

PROCEDIMENTO



III. Teste-o acionando do dimmer.


ESQUEMA MULTIFILAR





INSTALAÇÃO DE LÂMPADA ACIONADA POR RELÉ FOTOELÉTRICO

MATERIAL UTILIZADO

01 Relé Fotoelétrico 127 V;

01 Relé Fotoelétrico 220 V;

lâmpadas incandescentes (220 V);

lâmpadas incandescentes (127 V);

Cabos.

PROCEDIMENTO



III. Teste-o acionando do reléfotoelétrico.


ESQUEMA MULTIFILAR




BIBLIOGRAFIA

MAMEDE FILHO, J. Instalações Elétricas Industriais, Editora LTC, 7ª ed;

CAVALIN, Geraldo & CERVELIN, Severino. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

PREDIAIS, 14ª edição, 2004;

CPM – Programa de Certificação de Pessoal de Manutenção, SENAI, Espirito

Santo;

Elementos de Instalações Elétricas Prediais, SENAI- Rio de Janeiro, 2003;

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIENCIA E TECNOLOGIA DA

PARAÍBA, 2013;

DOS SANTOS, Kelly Vicente. Fundamentos de Eletricidade, 2011.

FERREIRA, Prof. Rodrigo Arruda. Instalações Elétricas I, 2010;

ELETRECIDADE PREDIAL, SENAI – Paraná;

DE SOUZA, Prof. Jorge Luiz Moretti. Condutores Elétricos – dimensionamento

e instalação, UFPR (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ).

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