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SISTEMAS PREDIAIS ELÉTRICOS AULA 01 – SISTEMAS MONOFÁSICOS E TRIFÁSICOS 1- Em um sistema trifásico do tipo Y-Y equilibrado, a fonte é uma sequência abc de tensões e Va = 100 ∠ 20° VRMS. A impedância de linha por fase é 0,6 + j1,2Ω, enquanto a impedância por fase da carga é 10+j14Ω. Calcule as correntes de linha e as tensões de carga. A. Ia = 5,396 ∠ –35,11° A Ib = 5,396 ∠ –155,11° A Ic = 5,396 ∠ –84,9° A Va carga = 92,8 ∠ 19,36° V Vb carga = 92,8 ∠ 99,36° V Vc carga = 92,8 ∠ 139,36° V 2- Assinale a alternativa que indica a sequência de fases de um circuito trifásico equilibrado para o qual Van= 120 ∠30° V e Vbn= 120 ∠150° V e determine Vcn. B. 120∠-90° V 3. Para um sistema trifásico equilibrado com tensão de linha igual a 240 V, alimentando uma carga conectada em triângulo com impedância Za=15∠-45° Ω, calcule a corrente de linha. E. Ia = 27,71∠0° A 4- Uma carga conectada em triângulo equilibrada tem corrente de linha Ia=7,5∠-60°A. Determine as correntes de fase. A. Iab=4,33∠-30° A Ibc=4,33∠-150° A Ica=4,33∠90° A 5- Para uma carga conectada em estrela, as expressões no domínio do tempo para três tensões linha-neutro nos terminais são: van=150 cos〖(ωt+56°) V〗 vbn=150 cos〖(ωt-105°) V〗 vcn=150 cos〖(ωt+158°) V〗 Escreva as expressões no domínio do tempo para as tensões de linha. C. vab= 259,8cos(ωt+86°) V vbc= 259,8cos(ωt-75°) V vca= 259,8os(ωt+188°) V AULA 02 – SISTEMAS TRIFÁSICOS EQUILIBRADOS 1. Uma fonte de tensão trifásica equilibrada conectada em Estrela (Y) possui tensão de fase Van = 110∠45°V. Esta fonte é conectada a uma carga trifásica balanceada conectada em Delta com 5-j8 Ω por fase. Determine respectivamente, a corrente de fase IAB e a corrente de linha Ia. A. 20,20∠133° A, 34,98∠103° A 2. Três impedâncias iguais de Z = (6,35 + j10) Ω são conectadas em triângulo ao sistema trifásico de tensão equilibrada 220V por fase. Marque a opção que contenha, respectivamente, o módulo da corrente de linha e o fator de potência do circuito. D. 32,1A; 0,88. 3. Três impedâncias iguais de Z = (6,35 + j10) Ω são conectadas em estrela ao sistema trifásico de tensão equilibrada 220V por fase. Marque a opção que contenha, respectivamente, o módulo da corrente de linha e o fator de potência do circuito. A. 18,58 A; 0,53. 4. Os sistemas trifásicos possibilitam a variação do nível de tensão a partir da modificação das interconexões entre as partes do circuito. Para que se utilize um motor trifásico alimentado por seu maior nível de tensão, ele deve ser conectado a qual tipo de ligação? D. Na conexão estrela, pois que nesse tipo de ligação a tensão de linha é maior que a tensão de fase. O fio neutro referencia o valor de tensão comum no fechamento estrela, para cargas desequilibradas. Assim, se as cargas estão equilibradas, esse condutor é dispensável, pois, neste tipo de carga, o balanceamento das cargas permite que os níveis de tensão em cada impedância independente permaneçam constantes. Sistemas trifásicos equilibrados devem apresentar cargas trifásicas equilibradas independentemente do tipo de fechamento. Cargas trifásicas equilibradas devem possuir mesmo valor de módulo da impedância e mesmo ângulo de fase. 5. Uma carga está sendo alimentada por um sistema trifásico de tensão equilibrada 380V. O módulo da corrente, medida "Ia", dessa carga foi de 152A atrasada 60° em relação à tensão Vab, sendo que essa medição foi realizada em um dos três cabos de alimentação do motor. De acordo com os dados fornecidos, marque a opção que contenha, respectivamente, os valores das potências ativa, reativa e aparente do motor. A. 86,64 KW; 50,02 KVAr; 100,04 KVA. O atraso real entre a tensão e a corrente é de 30º, pois a corrente de linha é sempre atrasada em relação à tensão de linha em 30°. AULA 03 – SISTEMA DE ATERRAMENTO E PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ELÉTRICAS 1. Existem vários tipos de sistemas de aterramento, mas, em todos os casos, o aterramento tem uma principal finalidade. Marque a alternativa que descreve corretamente o que é um sistema de aterramento. D. istema para proteção de pessoas e equipamentos. 2. Entre vários equipamentos, o sistema de aterramento é extremamente importante para dispositivos eletrônicos e para cargas que apresentam maiores potências e carcaças metálicas com contato direto, como motores chuveiros, geladeiras, etc. Qual é o tamanho mínimo de uma haste de aterramento que se pode utilizar em um simples aterramento para um componente físico, ou seja, um computador? C. 2 metros e 20 centímetros. 3. Sabe-se que a eletricidade pode ser prejudicial para as pessoas, tanto com contato direto como indireto. Qual é o valor mínimo da corrente para apresentar risco à saúde? A. Apenas um choque de miliamperes. 4. Condutores elétricos devem ter algum tipo de proteção para evitar perdas de eletricidade e principalmente porque podem ocasionar acidentes com contato direto ou indireto. Qual é a cor predominante para o isolamento do condutor de aterramento do equipamento? B. Verde ou verde-amarelo. 5. No Brasil, é exigido por norma o uso de SPDA em prédios, casas, antenas e locais de alto risco. Quais são os principais componentes de um SPDA Franklin? D. Um SPDA Franklin precisa do elemento captor tipo Franklin, isoladores, conectores, condutores de cobre de descida e uma haste de aterramento. AULA 04 – GERAÇÃO, TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 1. A geração de energia elétrica a partir da energia eólica é cada vez mais utilizada no Brasil, existindo hoje importantes usinas geradoras no Sul e no Nordeste do País. Você pretende instalar um gerador eólico no fundo do seu quintal, cuja finalidade principal é carregar um banco de baterias para propósito geral. Qual é o tipo de gerador mais apropriado para essa aplicação? D. Gerador de polos externos. O mais lógico e econômico é instalar o gerador eólico e utilizar um gerador de polos externos que tenha ímã permanente, de forma que a energia gerada seja de baixa potência, coletando essa energia mediante a utilização de anéis. Tanto o gerador de polos salientes como o gerador de 12 polos não são adequados para a situação, porque precisam de alimentação externa para gerar o campo elétrico no rotor, aumentando a complexidade e o custo do projeto. Um alternador em desuso seria uma alternativa interessante, porém é necessário conhecer a arquitetura interna do gerador, além de ser necessário um sistema mecânico redutor para obter altas velocidades, de modo a alcançar maior eficiência. O turbo gerador tem a combinação das três opções anteriores, pois precisa de alimentação externa e de altas velocidades para o seu funcionamento, inviabilizando o seu uso. 2. O Sistema Elétrico Brasileiro, assim como todos os sistemas elétricos que trabalham com grandes potências em diversos países, apresenta as três etapas bem definidas: geração, transmissão e distribuição de energia. Suponha que você precise instalar um gerador elétrico da propriedade da sua empresa (pode ser um gerador hidráulico, uma turbina alimentada por caldeira, etc.) para alimentar parte da indústria familiar na qual você trabalha, a 300m da estação geradora. Suponha que o gerador trifásico seja do tipo tetrapolar, cuja potência nominal é de 15kW, e que a tensão de linha seja de 380V. Qual é o nível de tensão de fase apropriado para a transmissão da energia elétrica até o consumo da indústria? C. 220V. Por se tratar de distância relativamente curta, não é economicamente viável utilizar uma estação elevadora e outra estação abaixadora nas extremidades da linha. Portanto, a tensão utilizada para transportar a energia é a mesma da que é gerada, que é de 220/380V. Para essa distância, eventualmente seria necessária uma estação abaixadora de tensão caso o nível de tensão gerado fosse maior do que o utilizado na indústria familiar. 3. Empresaspúblicas e privadas hoje em dia podem participar na comercialização tanto para o transporte como para a geração de energia elétrica. Imagine que você trabalhe em uma empresa que tenha um sistema de geração de energia elétrica muito maior que a sua capacidade de consumo e que, por isso, pretenda vender energia elétrica à rede. A qual entidade você deve recorrer para verificar as exigências e começar a comercializar energia mediante contratação formal? B. Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE). A Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE) é o órgão responsável pela atividade que você pretende realizar, pois fornecerá os meios para que você possa comercializar energia elétrica no mercado livre de energia. Essa entidade é quem regula, divulga e realiza os leilões de energia e quem fará no futuro o seu contrato de energia. No entanto, tanto o MME como a ONS, a ANEEL e o CNPE terão grande participação durante a sua operação como fornecedor de energia elétrica no sistema, mas não nessa primeira instância. 4. Para projetar uma linha de distribuição primária, devem ser adotadas diferentes estratégias, considerando principalmente o aspecto econômico, a confiabilidade, a manobrabilidade, etc. Você é engenheiro e está projetando uma nova linha de distribuição para um bairro industrial, nas periferias de uma cidade. Nesse bairro, irão se instalar diferentes empresas que irão ter uma demanda constante de energia. Duas empresas em particular lhe solicitaram maior garantia quanto à disponibilidade de energia. A subestação fica próximo ao bairro, e a empresa para a qual você presta serviços pediu para fazer economia na instalação, considerando o melhor custo-benefício para a empresa e os usuários. Qual das seguintes configurações você pode adotar para o bairro? A. Distribuição primária tipo anel. O principal fator é a proximidade da subestação. Isso permite facilmente fazer um sistema de distribuição primária tipo anel, o que aumenta a confiabilidade da instalação, e não irá aumentar de forma significativa os custos da instalação. Já uma distribuição tipo anel seletivo deve fornecer uma linha de subministro extra desde a subestação transformadora, e ainda há os custos com os disjuntores, não sendo apropriada para uso em bairros e zonas industriais. Uma distribuição radial é a opção mais econômica, mas a menos confiável, e, devido à proximidade da subestação, essa opção não é atrativa. A distribuição tipo estrela não é uma arquitetura conhecida para transmissão ou distribuição de energia. 5. Na rede de distribuição secundária, trabalha-se frequentemente com baixa tensões, isto é, 127/220V, ou 220/380V, em redes trifásicas. É comum, ainda, conhecer a carga aproximada que está em dita rede, para, dessa forma, projetar os condutores apropriados. Você precisa saber qual é a corrente de linha de uma instalação, mais especificamente a corrente na linha C. Para tanto, você sabe que na linha trifásica estão instalados uma carga resistiva bifásica e um motor trifásico. O motor está conectado em triângulo ou delta, e você conhece qual é a corrente que possui nos seus bobinados, que é de 15A por fase. Você sabe, ainda, que a carga resistiva está consumindo 3,8kW. O diagrama mostra o esquema de conexão de cargas e pode ser usado como referência: B. IC = 35,98A AULA 05 – PREVISÃO DE CARGA EM PROJETOS ELÉTRICOS 1. A previsão de carga refere-se à estimativa de todos os equipamentos elétricos que poderão ser ligados a uma instalação elétrica, de modo que funcionem adequadamente. A NBR 5410:2004 estabelece os parâmetros que devem ser respeitados na elaboração de um projeto de instalação elétrica de baixa tensão. Nesse sentido, durante a previsão de cargas da instalação elétrica de uso residencial, marque a alternativa que indica corretamente quais devem ser as cargas mínimas de iluminação e de tomadas de uso geral, respectivamente, em VA, para um dormitório retangular com dimensões de 5m por 4,0m. B. 4 tomadas TUG com potência de 100VA. 2. O engenheiro projetista, ao elaborar um projeto de instalações elétricas para uma edificação, deve considerar que, para cada um dos cômodos, deve-se prever, no mínimo, um ponto de luz fixo no teto, comandado por interruptor. No que tange às tomadas, a quantidade desses elementos é definida de acordo com a destinação do local e os equipamentos a serem instalados e depende também do perímetro do cômodo onde essas tomadas serão instaladas. Considere que devem ser previstos pontos de tomada de uso geral para salas e dormitórios de uma residência e que, segundo a NBR 5410:2004, esses pontos devem ser espaçados de modo uniforme. Assinale a alternativa que apresenta os critérios quanto à localização dessas tomadas para os cômodos indicados. A. A cada 5m ou fração de perímetro. De acordo com a NBR 5410:2004, para dormitórios e salas, a previsão de carga de tomadas de uso geral deve ser calculada a cada 5m ou fração de perímetro. Para copas, cozinhas, lavanderias ou similares, a previsão de cargas deve ser a cada 3,5m ou fração de perímetro. 3. A NBR 5410:2004 prescreve especificações para locais habitacionais quanto ao dimensionamento de iluminação para diferentes instalações elétricas de baixa tensão. Considerando a instalação elétrica de um hotel, assinale a alternativa correta quanto ao previsto pela NBR 5410:2004. A. O ponto de luz fixo no teto pode ser trocado por uma tomada de corrente com potência de, pelo menos, 100VA e comandada por interruptor de parede. Em locais habitacionais, para cada um dos cômodos é previsto, pelo menos, um ponto de luz fixado no teto e comandado por interruptor. Em hotéis, motéis e outros locais semelhantes, nas suas dependências, esse ponto pode ser trocado por uma tomada de corrente, com potência mínima de 100VA e comandada por interruptor de parede. 4. A NBR 5410:2004 elenca os requisitos para instalação de tomadas de uso geral e de uso específico, levando em consideração a área e a destinação do cômodo. Varandas são acomodações de características diversas da maioria dos outros cômodos de uma residência. Nesse sentido, assinale a alternativa correta quanto à instalação de tomada de uso geral em varandas, de acordo com a NBR 5410:2004. E. Em varandas, o ponto de tomada poderá ser fixado próximo ao acesso desse cômodo, sem a obrigatoriedade de ser instalado na própria varanda, mas devem ser apresentadas razões construtivas, e a área da varanda deve ser inferior a 2m² ou ter profundidade menor que 0,80m. Para varandas, o ponto de tomada pode ser instalado próximo ao seu acesso, sem ser obrigatoriamente instalado na própria varanda, desde que haja razões construtivas e que sua área seja menor que 2m² ou apresente profundidade inferior a 0,80m. 5. Na elaboração de um projeto elétrico adequado, seguro e confiável, a previsão de carga de uma instalação elétrica é uma das etapas mais importantes. Quanto à previsão de carga, em conformidade com a ABNT NBR 5410, é correto afirmar que: A. todos os cômodos de uma edificação para habitação devem ter, no mínimo, um ponto de 100VA de carga instalada de iluminação por cômodo, se não for realizado o projeto luminotécnico. Para tomadas de uso específico, a potência será igual à potência nominal do equipamento que será alimentado ou igual ao somatório das potências nominais dos equipamentos que serão alimentados. Em banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no mínimo 600VA por ponto de tomada, até três pontos, e 100VA por ponto para os excedentes, considerando-se cada um desses ambientes separadamente. Quando o total de tomadas no conjunto desses ambientes for superior a seis pontos, admite-se que o critério de atribuição de potências seja de no mínimo 600VA por ponto de tomada, até dois pontos, e 100VA por ponto para os excedentes, sempre considerando cada um dos ambientes separadamente. Nos demais cômodosou dependências, no mínimo 100VA por ponto de tomada. AULA 06 – FUNDAMENTOS DA LUMINOTÉCNICA 1. Para o projeto de iluminação de ambientes, podem ser utilizados diferentes métodos, sendo que cada um tem suas particularidades. Considerando o desenvolvimento de um projeto pelo método dos lumens, em que são adotadas luminárias de duas lâmpadas fluorescentes de 32W com um fator de utilização de 0,55 e um fator de depreciação de 0,6, calcule o número de luminárias necessárias para um ambiente de 15 x 20 destinado a uma oficina eletrônica. B. São necessárias, no mínimo, 139 luminárias. 2. Durante o projeto luminotécnico, diversos conceitos fundamentais são utilizados para os cálculos e é necessário o conhecimento dessas grandezas por parte do profissional. Considerando isso, interligue corretamente as grandezas a sua definição: D. H - A - G - E - D - B - C - F. 3. É comum a classificação das lâmpadas elétricas em incandescentes, de descargas e LEDs. Cada tipo de lâmpada apresenta características distintas e que devem ser avaliadas pelo profissional durante a elaboração de um projeto. A respeito dos diferentes tipos de lâmpadas, assinale com V as afirmativas verdadeiras e com F as falsas: ( ) Devido a sua alta eficiência luminosa, lâmpadas incandescentes vêm ganhando destaque em projetos luminotécnicos, mesmo com um custo mais elevado. ( ) Lâmpadas de descarga apresentam elevada vida útil, que pode chegar a até 24.000 horas em lâmpadas de vapor de sódio. ( ) Apesar de apresentarem elevado grau de eficiência energética, as lâmpadas LEDs ainda são inferiores às de descarga fluorescentes. ( ) Lâmpadas incandescentes são aquelas que funcionam por meio de uma descarga elétrica em meio a gases metálicos. ( ) Para o funcionamento de lâmpadas fluorescentes, é necessário se utilizar de equipamentos auxiliares como o starter e o reator. Assinale a alternativa que contém a sequência correta de preenchimento das lacunas. B. F - V - F - F - V. As lâmpadas incandescentes se utilizam do aquecimento de um fio até a incandescência através da passagem da corrente elétrica. Com isso, apresentam baixo rendimento luminoso e vida curta menor em relação às demais lâmpadas, o que justifica a queda da utilização desse tipo de lâmpada em projetos luminotécnicos. As lâmpadas de descarga, por sua vez, se utilizam da passagem de descargas elétricas por meio de gases metálicos como mercúrio, xenônio e sódio. Essas lâmpadas apresentam maior rendimento em relação às incandescentes e vida útil que varia de acordo com a composição da lâmpada, podendo chegar a 24.000 horas em lâmpadas que utilizam vapor de sódio. Uma peculiaridade das lâmpadas de descarga fluorescentes é que elas, sozinhas, não controlam o fluxo de corrente e necessitam de equipamentos auxiliares como reator e starter. Por fim, temos as lâmpadas LEDs, que apresentam eficiência energética superior às fluorescentes compactas e vida útil que pode chegar a 100 mil horas. Isso faz com que sejam adotadas com cada vez maior frequência em projetos luminotécnicos. Com isso, obtemos a seguinte sequência para as afirmativas: (F) Devido a sua alta eficiência luminosa, lâmpadas incandescentes vêm ganhando destaque em projetos luminotécnicos, mesmo com custo mais elevado. (V) Lâmpadas de descarga apresentam elevada vida útil, que pode chegar a até 24.000 horas em lâmpadas de vapor de sódio. (F) Apesar de apresentarem elevado grau de eficiência energética, as lâmpadas LEDs ainda são inferiores às de descarga fluorescentes. (F) Lâmpadas incandescentes são aquelas que funcionam através de uma descarga elétrica em meio a gases metálicos. (V) Para o funcionamento de lâmpadas fluorescentes, é necessário se utilizar de equipamentos auxiliares como o starter e o reator. 4. Dentre os métodos utilizados no cálculo de iluminação em um projeto luminotécnico, está presente o conhecido método do ponto por ponto. Esse método tem maior complexidade, porém permite calcular a iluminância em qualquer ponto da superfície. Sabendo disso, considere o seguinte projeto e calcule a iluminância no plano horizontal e vertical. D. Iluminância horizontal de 56,56 lux e iluminância vertical de 157,13 lux. 5. No ramo industrial, é necessário desenvolver projetos para diversas áreas além da dedicada à produção. Cada área terá suas próprias necessidades, porém o desenvolvimento do projeto contará sempre com os mesmos princípios básicos de luminotécnica, e isso torna imprescindível o conhecimento das grandezas básicas por parte do profissional. Sabendo disso, assinale a alternativa correta a respeito dos conceitos básicos de luminotécnica. D. A eficiência luminosa é a razão entre o fluxo luminoso e a potência consumida pela fonte de luz. É um dos fatores determinantes na escolha do tipo de lâmpada que será utilizada no projeto. A luz, de fato, emite ondas eletromagnéticas em diferentes comprimentos. Porém, apenas uma pequena faixa desses comprimentos está visível ao olho humano, sendo conhecida como espectro da luz visível. O fluxo luminoso corresponde à potência de radiação emitida em todas as direções no espaço e esse fluxo não se distribui uniformemente. Contudo, esta potência não é expressa em watts, e, sim, em lumens em função da sensibilidade do olho humano. A iluminância está conceituada corretamente, sendo o fluxo luminoso por unidade de área, sendo que a sua unidade é o lux. Porém, a luminância não se refere à iluminância por unidade de área, mas à sensação de claridade entendida pelo cérebro, e a sua unidade é a candela por metro quadrado. A refletância é a grandeza que representa o fluxo luminoso que incide sobre um objeto e é refletido por ele, e não a emitância, que se refere à quantidade de fluxo luminoso emitido por uma fonte por unidade de área. Por fim, a eficiência luminosa representa a razão entre o fluxo luminoso e a potência consumida, sendo cada vez mais procurada em projetos que visam a um desenvolvimento sustentável, coerente e que combine qualidade e menores custos ao cliente. AULA 07 – NORMAS E PADRÃO DE ENTRADA DE ENERGIA ELÉTRICA 1. A norma brasileira de instalações elétricas de baixa tensão é: C. NBR 5410 A norma brasileira de instalações elétricas de baixa tensão é NBR 5410 2. Nas cidades a energia em alta tensão trifásica nos postes nas ruas é normalmente de: B. 13,8 Kilo Volts Nas cidades a energia em alta tensão trifásica nos postes nas ruas é normalmente de 13,8 KV. 3. A ligação do poste da concessionária até o poste do consumidor é denominada: C. Ramal de serviço A ligação do poste da concessionária até o poste do consumidor é denominada ramal de serviço. 4. O consumidor deve adquirir os seguintes equipamentos para a instalação de energia elétrica pela concessionária: B. poste, tampa, isolador de roldana, bengala, haste de aterramento O consumidor deve adquirir os seguintes equipamentos para a instalação de energia elétrica pela concessionária: poste, tampa, isolador de roldana, bengala, haste de aterramento. O medidor é fornecido pela concessionária. 5. Nos quadros de comando do consumidor, para proteção da rede, deve-se instalar: E. Disjuntores Nos quadros de comando do consumidor, para proteção da rede, deve-se instalar disjuntores. AULA 08 – EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS DE INSTALAÇÕES PREDIAIS DE BAIXA TENSÃO 1. Em uma residência, vivem quatro pessoas. Cada uma delas toma dois banhos diários de dez minutos, sendo a potência elétrica do chuveiro de 5400W (5000). Determine o consumo de energia elétrica mensal em kWh referente ao chuveiro. A. 216 kWh. O primeiro passo é calcular o tempo que o chuveiro é utilizado por mês. Multiplicando-se o total de oito banhos diários pela duração de dez minutos, temos um total de 80 minutos por dia de utilização vezes trinta dias, totalizando 2400 mensalmente. O segundo passo é calcular o intervalo de tempo. Sabemos que 60 minutos é igual a umahora, logo Δt = 2400 ÷ 60 = 40h. A energia consumida é obtida por meio da equação E = P x Δt = 5400 x 40 = 216.000 W. Comumente, utilizamos essa unidade em quilovolts (kWh), portanto o valor deve ser dividido por 1000, resultando em 216 kWh. 2. Calcule o custo diário e mensal de apenas uma lâmpada incandescente de 60 W ligada por doze horas diárias. Considere que a concessionária cobra o valor de R$0,50 centavos de real/(kWh) pelo consumo da energia elétrica. A. R$ 0,36 diário e R$ 10,80 mensal. Inicialmente, calcule o valor da energia elétrica por meio da equação E = P x t = E = 0,06 kW vezes o tempo que fica ligada, 12h, o que corresponde a 0,72 kWh. Posteriormente, calcule o custo em centavos desse consumo, considerando que 1 kWh = R$ 0,50 centavos. Portanto, o valor do custo é 0,72 kWh x R$ 0,50, dividindo-se por 1kWh = R$ 0,36 por dia é o valor gasto com a lâmpada ligada. Mensalmente, esse valor é igual a R$ 10,80. 3. Conceitualmente, é possível afirmar que a potência ativa se transforma em potência luminosa, térmica e mecânica, produzindo trabalho útil. Marque a alternativa em que equipamentos que atendam a esse conceito são apresentados. E. Lâmpadas de LED, aquecedores elétricos e motores de indução. Lâmpadas de LED, aquecedores elétricos e motores de indução. As demais alternativas apresentam materiais e acessórios utilizados para a instalação elétrica de baixa tensão e não produzem transformação de potência quando em operação. 4. Sendo o cálculo da demanda um método estatístico, calculado por fórmulas e com a utilização de tabelas disponibilizadas pelas concessionárias de energia elétrica, o projetista de instalações elétricas o utiliza com a finalidade de: A. dimensionar e especificar a entrada de energia, adequando uma categoria de atendimento por parte da concessionária a uma respectiva carga do consumidor, baseado no princípio de que nem todos os equipamentos elétricos serão utilizados ao mesmo tempo, ou seja, 100% da carga instalada em funcionamento. O objetivo de dimensionar a demanda, além de determinar a entrada de energia (condutores, dispositivos de proteção e medidores), define a carga do consumidor a ser absorvida. Ou seja define a capacidade máxima que as concessionárias poderão disponibilizar para um consumidor. Sem esse cálculo, as concessionárias de energia teriam de fornecer um valor muito maior em potência elétrica (Watts) do que a realmente consumida. Por isso, a demanda é calculada como sendo a potência elétrica realmente absorvida em um determinado instante por um aparelho elétrico ou por um sistema num tempo determinado (quinze minutos, trinta minutos, um dia, uma semana, um mês, um ano). Nesses cálculos, são definidas a demanda média, a máxima, a potência de demanda e os fatores de demanda. Com base na utilização dos equipamentos em residências, prédios e indústrias, a concessionária consegue estabelecer padrões de fornecimento. 5. O sistema elétrico brasileiro é predominantemente constituído de usinas hidrelétricas, devido à nossa extensa e diversa bacia hidrográfica de rios. Marque a alternativa que apresente características desse sistema. B. Depende do regime de chuvas na região dos reservatórios das usinas e do ciclo das águas, pois, para o correto funcionamento das turbinas, é necessário existir uma vazão mínima de água. A água que se encontra represada na barragem armazena energia potencial. Ao abrir as comportas da usina, a energia potencial da água vai sendo convertida em energia cinética; à medida que ela vai escoando pelos dutos, estes que são interligados às turbinas, fazendo- as girar. Cada turbina é acoplada a um equipamento chamado gerador. Assim, forma-se a unidade geradora responsável pela transformação da energia mecânica, do movimento das pás da turbina, em energia elétrica por meio da força eletromotriz induzida. Esse processo consiste na conversão da energia cinética das turbinas – rotação das pás – em energia elétrica, pois, em razão da FEM (força eletromotriz) será estabelecida uma corrente elétrica entre dois pontos. AULA 09 – INSTALAÇÕES ELETRICAS PREDIAIS 1. O cálculo do consumo das edificações é realizado com base na potência dos equipamentos utilizados e no tempo de uso de cada um deles, sendo a potência (medida em watts) resultante da multiplicação da voltagem (V) pela amperagem (A). Sendo V a unidade de medida de tensão e A a unidade de medida de corrente elétrica, assinale a alternativa que melhor as descreve, respectivamente. E. Força que impulsiona os elétrons livres nos fios; movimento ordenado dos elétrons livres nos fios. Tensão: é a força que impulsiona os elétrons livres nos fios (os elétrons são partículas invisíveis em constante movimento, de forma desordenada). Sua unidade de medida é o volt (V).Corrente elétrica: é o movimento ordenado dos elétrons livres nos fios. Sua unidade de medida é o ampère (A). 2. O fornecimento de energia elétrica é realizado por empresas concessionárias por meio de “pontos de entrega”, até os quais a concessionária é responsável pela execução, operação e manutenção dos serviços necessários. Para que a energia chegue às edificações, há um padrão de entrada. Assinale a alternativa que apresenta as partes que compõem o referido padrão. B. O padrão de entrada é composto por: ramal de ligação, poste particular ou pontalete, caixas, proteção, aterramento e ferragens e quadro de medição. Para que a energia chegue às edificações, há um padrão de entrada, constituído por ramal de ligação, poste particular ou pontalete, caixas, proteção, aterramento e ferragens e quadro de medição, itens que são de responsabilidade do consumidor e não mais da concessionária. Tensão refere-se à força que impulsiona os elétrons livres nos fios; corrente elétrica, ao movimento ordenado dos elétrons livres nos fios; e potência é o resultado da multiplicação da tensão pela corrente elétrica. No que se refere às ligações, estas relacionam-se com o tipo de fornecimento e podem ser monofásicas (fase e neutro), bifásicas (duas fases e um neutro), trifásicas (três fases e um neutro) ou podem ser ainda de ligação especial, voltada para aparelhos com carga de flutuação brusca, como aparelhos de raios X, por exemplo. 3. O conceito de automação surgiu na indústria, que objetivava a substituição da mão de obra humana por máquinas e sistemas de controle em que cabia às máquinas e aos sistemas a supervisão e otimização do controle dos processos, a fim de aumentar a produtividade e também a qualidade da produção. Na década de 1980, a automação passou a ser empregada em edificações. Assinale a alternativa que apresenta benefícios proporcionados pela automação aplicada às edificações. A. Gerenciamento e integração dos sistemas de um edifício, visando à promoção de segurança, conforto e flexibilidade. Um sistema de automação predial consiste em gerenciar e integrar todos os sistemas de um edifício (iluminação, persianas motorizadas, ar-condicionado, ventilação, aquecimento, interruptores e sensores, entre outros), além de prover segurança, conforto e flexibilidade. A automação possibilita integrar elevadores, ar-condicionado, transmissão de dados e telefonia, segurança e iluminação, por exemplo. O benefício de identificar as interferências entre as diferentes disciplinas do projeto, a fim de evitar retrabalho, atrasos e desperdício de materiais, é proporcionado pela compatibilização, mediante a modelagem e o gerenciamento de projetos e obras, que possibilitam desenvolver projetos de forma integrada e por meio de sua virtualização. 4. "As telecomunicações constituem o ramo da engenharia elétrica que trata do projeto, da implantação e da manutenção dos sistemas de comunicações e têm por objetivo principal atender à necessidade do ser inteligente de se comunicar à distância.” (MEDEIROS, 2007, p. 16) Assinale a alternativa que apresenta somente projetos de telecomunicações. C. Voz (telefonia), dados (comunicaçãoentre microcomputadores), imagens (videoconferência), sonorização, controle de iluminação, sensores de fumaça, controle de acesso, sistema de segurança, controles ambientais (ar-condicionado e ventilação). A NBR 14656, que dispõe sobre o procedimento básico para elaboração de projetos de cabeamento de telecomunicações para rede interna estruturada, cita que dentro desse sistema estão projetos que considerem voz (telefonia), dados (comunicação entre microcomputadores), imagens (videoconferência), sonorização, controle de iluminação, sensores de fumaça, controle de acesso, sistema de segurança e controles ambientais (ar- condicionado e ventilação), entre outros. Os projetos de arquitetura, geométrico e paisagismo, não citados nessa NBR, não são caracterizados como projetos de telecomunicações, portanto obedecem a outras leis e baseiam-se em outras normas. 5. A compatibilização de projetos tem o objetivo identificar, e posteriormente corrigir, possíveis interferências entre as diferentes disciplinas (arquitetura, elétrica e hidráulica, entre outras) a fim de que, quando iniciado o processo de execução, não ocorram erros que gerem retrabalho, atrasos e desperdício de materiais. Assinale a alternativa que indica uma solução projetual capaz de facilitar a organização da fiação das instalações elétricas. B. Shaft. Uma solução possível para a passagem das tubulações de instalações elétricas é o uso de shafts, dutos verticais destinados à passagem de tubulações. Sua utilização evita quebra de alvenaria para passagem dos referidos tubos e conflito com outras instalações, como as hidráulicas, por exemplo, além de facilitar a realização de futuras manutenções. O ramal de ligação é um dos componentes do padrão de entrada de energia elétrica nas edificações. Tensão refere-se à força que impulsiona os elétrons livres nos fios e a corrente elétrica refere-se ao movimento ordenado dos elétrons livres nos fios. Quanto às ligações, estas se relacionam com o tipo de fornecimento e podem ser monofásicas (fase e neutro), bifásicas (duas fases e um neutro), trifásicas (três fases e um neutro) ou podem ser ainda de ligação especial, voltada para aparelhos com carga de flutuação brusca, como aparelhos de raios X, por exemplo. AULA 10 – INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE UMA RESIDÊNCIA 1. A instalação elétrica é uma das etapas mais importantes no processo de construção ou reforma de uma residência. Para isso, é necessário que o projeto elétrico esteja adequado às normas técnicas vigentes. Na elaboração de um projeto de instalações elétricas residenciais, é preciso cumprir algumas etapas. Dentre as alternativas a seguir, qual delas contempla todas essas etapas? C. Memorial descritivo, plantas e prumadas, memorial de cálculo e orçamento. No projeto, devem constar: a descrição dos materiais e métodos de execução, as plantas e os elementos de direção verticais, os cálculos realizados e o valor da obra a ser executada. Sendo assim, as etapas são: memorial descritivo, plantas e prumadas, memorial de cálculo e orçamento. 2. Os condutores podem ser utilizados como fase, neutro, proteção e proteção e neutro. Considerando que fosse solicitado realizar a instalação elétrica de uma lâmpada, cuja tensão de fornecimento é de 127v, quantos condutores seriam necessários e quais seriam as suas funções? D. Dois condutores, fase e neutro. Em razão de a tensão de fornecimento ser de 127v, seriam necessários dois condutores, fase e neutro. Portanto, esse circuito é monofásico. No caso de mais condutores, haveria outros tipos de circuito, que seriam os bifásicos e trifásicos. No caso de ser apenas um condutor, o fornecimento de tensão na lâmpada seria inviabilizado, pois não haveria diferença de potencial. 3. Sabe-se que a NBR 5410 é aplicada em diversas instalações elétricas. Dentre as muitas aplicações referentes à instalações elétricas de baixa tensão, é possível afirmar que a norma é utilizada em quais instalações? B. Residências, instituições e instalações agropecuárias. As instalações referentes a iluminação pública, redes de distribuição de energia elétrica e cerca eletrificada têm normas próprias. Quanto às outras instalações citadas, todas estão vinculadas à NBR 5410. 4. Considerando um determinado projeto elétrico residencial, vários aspectos devem ser levados em consideração para ser possível realizar a sua elaboração. Um dos componentes fundamentais é o quadro de distribuição de energia elétrica. Para realizar o seu dimensionamento, deve-se ter bastante clareza de quais informações técnicas são necessárias. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que contenha todas as informações necessárias para executar o dimensionamento de um quadro de distribuição residencial. A. Tensão de fornecimento, corrente corrigida do projeto e circuitos de cargas. O dimensionamento de um quadro de distribuição implica no cálculo de corrente que irá circular por esses circuitos. Dessa forma, é necessário conhecer a tensão de fornecimento, a corrente de projeto corrigida e os circuitos de carga. Com essas informações, é possível calcular os valores nominais para os disjuntores, os condutores e o fator de demanda. 5. A padronização de componentes elétricos é de extrema importância, pois garante maior confiabilidade nos sistemas e nas instalações elétricas. Em 2011, foi implementado o padrão de três pinos para tomadas no Brasil. Dentre as opções a seguir, qual foi a norma que padronizou os tipos de tomadas? E. NBR 14136. A NBR 14136 padronizou plugues e tomadas para uso doméstico e análogo até 20 A/250 V em corrente alternada. As demais normas abordam os seguintes temas: NBR 13534: instalações elétricas em estabelecimentos assistenciais de saúde – requisitos para segurança. NBR 13570: instalações elétricas em locais de afluência de público – requisitos específicos. NBR 5418: instalações elétricas em atmosferas explosivas. NBR 5410: instalações elétricas de baixa tensão. AULA 11 – DESENHOS DE LINHAS DE TRANSMISSÃO ELÉTRICA 1. Nos projetos de linhas de transmissão, muitos símbolos são utilizados para representar os equipamentos e estações presentes no sistema. O símbolo a seguir representa um: B. transformador de tensão. O símbolo representa um transformador de tensão. Alguns símbolos, mesmo operando em diferentes tensões, são idênticos, tanto em linhas de transmissão como de distribuição. 2. Equipamentos e conexões trifásicas possuem tipos de ligações diferentes, de acordo com a necessidade que relaciona tensão e corrente. O símbolo a seguir representa qual conexão? C. Estrela. O símbolo apresentado representa a conexão estrela. Muitas vezes, o nome utilizado na referência do símbolo tem associação direta com o tipo de elemento, equipamento ou relação que ele representa. 3. Os símbolos são a representação gráfica inclusive de equipamentos. O símbolo a seguir representa um(a): D. disjuntor. O símbolo refere-se ao disjuntor. Procure relacionar o elemento representado com as linhas que o compõem. 4. Elementos que interrompem a alimentação, garantindo a segurança de circuitos elétricos, também estão presentes em linhas de transmissão. O símbolo a seguir representa um(a): A. chave seccionadora. O símbolo refere-se à chave seccionadora. Procure relacionar a função do equipamento ao símbolo que o representa. 5. Alguns símbolos, além de representarem um elemento, podem caracterizar um conjunto de elementos, dependendo da potência, tensão ou corrente que se espera daquele grupo. O símbolo a seguir representa um(a): B. banco de capacitores. O símbolo apresentado é a representação de um banco de capacitores. Por seguirem normas, muito símbolos são utilizados em diversos tipos de tensão e potências. Assim, fica mais fácil lembrar da simbologia quando esta é associada ao elemento. AULA 12 – DESENHOS DE LINHAS DE DISTRIBUIÇÃO ELÉTRICA 1. As linhas de distribuição,em seu projeto, possuem vários símbolos para representar os equipamentos e acessórios que a compõem. Os símbolos a seguir representam, respectivamente: C. Transformador de tensão, autotransformador e transformador de potência. Embora alguns símbolos sejam muito parecidos, um pequeno detalhe torna sua função diferente. Esteja atento a esses detalhes. Lembre-se que associar o símbolo à quantidade de enrolamentos presentes no dispositivo real pode ajudá-lo a interpretar melhor a simbologia. 2. Alguns símbolos podem ter mais de um tipo de representação, dependendo da norma adotada, seja ela nacional, internacional ou de concessionária. O símbolo a seguir representa um: A. Transformador. São duas as possibilidade de conexão de condutores em um sistema trifásico. Os símbolos referentes a essas possibilidade são idênticos ao esquema de ligação. Ligações trifásicas são típicas de linhas de distribuição, transformadores ou motores elétricos. 3. Símbolos são a representação gráfica, inclusive, de equipamentos. O símbolo a seguir representa um: C. Regulador de tensão. O conhecimento da simbologia adequada evita confusões entre os desenhos dos equipamentos, mesmo que os gráficos tenham características muito comuns. Muitas vezes, símbolos que possuem setas inclinadas, indicam a possibilidade de regulagem de acordo com a necessidade. 4. Elementos que interrompem a alimentação dos circuitos também estão presentes em linhas de distribuição. O símbolo a seguir representa um(a): E. Disjuntor. Associe o símbolo à utilização. Dessa forma, mesmo que o gráfico não dê indicação visual do elemento, não haverá dúvida na utilização. Dispositivos de comando e seccionamento possuem simbologia bastante particular, o que ajuda muito na diferenciação entre eles. 5. O conhecimento e a utilização adequada de cada símbolo ajuda na indentificação da representação correta nos diagramas. O símbolo a seguir representa um: C. Aterramento. Alguns elementos são comuns em qualquer tipo de instalação, seja ela residencial, predial, industrial ou de linhas de distribuição e transmissão. A mesma representação gráfica utilizada em diferentes situações ajudará você a relembrar com mais facilidade do elemento demonstrado. AULA 13 – SEGURANÇA EM ELETRICIDADE I 1. As atividades relacionadas à eletricidade devem observar diversos procedimentos a fim de impedir ou ao menos minimizar as consequências de acidentes. Assinale, dentre as alternativas, aquela que apresenta a norma que tem por objetivo garantir as condições de segurança aos profissionais que atuam em instalações elétricas, inclusive em atividades de projeto e manutenção em instalações elétricas. D.NR 10 A norma NR 10 descreve as práticas aplicáveis a trabalhos que envolvam eletricidade nas etapas de geração, transmissão, distribuição e consumo de energia elétrica, incluindo as atividades de projeto, construção e manutenção em instalações elétricas. As outras normas, embora façam referência à segurança, são destinadas a outros objetivos. A norma NR 6 descreve práticas aplicáveis aos equipamentos de proteção. A norma NR12 destina-se à prevenção de acidentes de trabalho na utilização de máquinas e equipamentos. A norma NR 23 descreve os parâmetros contra incêndios, enquanto a norma NR 35 refere-se às práticas em trabalhos que envolvam atividades em altura. 2. Existem diversos dispositivos que protegem os trabalhadores ou usuários nas mais variadas situações. Imagine uma situação na qual um trabalhador está utilizando uma lâmpada em um soquete para iluminar a parte inferior do seu veículo durante uma manutenção. O trabalhador não percebeu que o soquete da lâmpada estava danificado, oferecendo risco de choque elétrico. Nesta situação, marque a alternativa que apresenta o dispositivo de proteção que poderá protegê-lo contra um possível choque elétrico. A. DR O Disjuntor Residual (DR) é o dispositivo que poderá proteger o trabalhador contra um possível choque. Isto porque o DR é um dispositivo de proteção contra fugas de corrente, capaz de proteger o trabalhador de possíveis choques elétricos devido ao toque em partes energizadas, como na situação descrita. A manta isolante destina-se à cobertura de partes energizadas e normalmente é utilizada em sistemas de média tensão. A banqueta isolante destina-se à isolação do trabalhador do potencial terra. Já a fita de sinalização tem por função isolar uma área na qual ocorre a atividade e, considerando a situação descrita, não teria como proteger o trabalhador de um possível choque elétrico. Por fim, extintores de incêndio tipo pó químico são utilizados para incêndios em equipamentos elétricos energizados. Assim, considerando as alternativas e situação descrita, somente o DR poderia proteger o trabalhador contra possíveis choques elétricos. 3. De acordo com a lei de Ohm, assumindo que a resistência da pele é de 100 ohms, qual a corrente que irá fluir no corpo em uma tensão de 120 V? B. 1,2 amperes. De acordo com a lei de Ohm, a corrente que irá fluir no corpo em uma tensão de 120 V é 1,2 amperes. 4. A intensidade do choque elétrico: D. Todas as alternativas acima. A intensidade do choque elétrico aumenta com o aumento do fluxo de corrente, aumenta com o aumento do tempo de exposição ao choque elétrico e é determinada, em parte, pelo caminho da corrente no corpo humano. 5. Qual a classificação de extintor de incêndio adequado para equipamento elétrico? C. Classe C. A classificação de extintor de incêndio adequado para equipamento elétrico é classe C. Classe A é para material seco, tipo papel, palha, madeira. Classe B é para líquidos inflamáveis, combustíveis. Classe D é para metais pirofóricos, que pegam fogo, como Boro, Sódio, Magnésio, etc. AULA 14 – PROTEÇÃO DE LINHAS DE TRANSMISSÃO E ALIMENTADORES 1. Na proteção de instalações elétricas, tanto de baixa como de elevada potência, o disjuntor cumpre um papel essencial. No caso de disjuntores aplicados em sistemas de elevadas tensões e potências, alguns aspectos especiais devem ser considerados. Em um contexto de interrupção do circuito sob elevada corrente, muitas vezes acima de seu valor nominal, avalie as afirmações a seguir sobre as medidas a serem adotadas: I. Manter a tensão elevada, pois não se deve perder o nível de potência entregue ao consumidor. II. Extinguir o mais rápido possível o arco voltaico, pois, quanto mais tempo perdurar, maior é a chance de danos. III. Retornar a corrente o mais rápido possível para seu valor nominal, uma vez que o faturamento das concessionárias de energia é primordial. IV. Efetuar o desligamento o quanto antes, independentemente da extensão da área afetada. Assinale a alternativa que contém apenas a(s) afirmação(ões) verdadeira(s). B. II. A afirmação I é falsa, pois, quando há o interrompimento de uma corrente de curto-circuito, não se está preocupado com o nível de tensão que deve estar bem abaixo do normal. A afirmação II é verdadeira, uma vez que, na abertura do circuito sob carga, sempre há a formação do arco voltaico que eleva a temperatura da região, podendo causar sérios danos aos equipamentos. Portanto, deve-se extingui-lo o mais brevemente possível. A afirmação III é falsa, já que, em uma situação de defeito na rede, não se deve pensar em faturamento, e, sim, na eliminação da falta. A afirmação IV é falsa, pois, em um sistema de proteção, deve-se sempre procurar a eliminação da falta com a menor região interrompida, ou seja, deve-se buscar a área afetada de forma pontual e interromper apenas o atendimento dessa área. 2. A proteção de linhas de transmissão e alimentadores pode contar com diversos tipos de relés como, por exemplo, de sobrecorrente e de distância. Porém, todos eles estarão conectados ao dispositivo responsável por realizar a abertura do circuito. Esse dispositivo é o disjuntor de potência que tem um sistema especial para limitar e eliminar a presença doarco voltaico. Existem vários tipos de disjuntores em que são utilizados diferentes meios para o controle do arco. Analise as afirmações a seguir: I. O disjuntor de gás SF6 se aproveita de uma propriedade singular do enxofre, sendo que, devido a sua toxidade, impede a formação do arco em qualquer nível de corrente de curto-circuito. II. O disjuntor de vácuo busca, em primeiro lugar, conter o ruído sonoro nas manobras de aberturas e nos fechamentos do disjuntor. III. O disjuntor de óleo mineral se aproveita da formação de gases para ampliar a extensão do arco e reduzir o calor produzido por ele. IV. O disjuntor de ar comprimido se utiliza do deslocamento do ar para aumentar a extensão do arco, resfriar o meio e dissipar a região ionizada. Assinale a alternativa que contém apenas a(s) afirmação(ões) verdadeira(s). C. III e IV. A afirmação I é falsa, pois o gás SF6 não é tóxico; ele tem a propriedade de reagir com os elétrons livres oriundos do arco voltaico, de forma a extingui-lo, e não a impedir a sua formação. A afirmação II é falsa, uma vez que o objetivo principal do disjuntor a vácuo e dos demais disjuntores é eliminar o arco voltaico o mais rápido possível. A afirmação III é verdadeira, já que, na formação do arco, ocorre a formação de gases no óleo, que, pelo movimento natural, aumenta a extensão do arco, facilitando sua eliminação. Dentre os gases formados, está o hidrogênio, que ajuda na troca de calor, baixando a temperatura. A afirmação IV é verdadeira, pois o ar comprimido é aplicado sobre a região do arco, deslocando e dissipando a ionização do meio e, pela ação de expansão do ar, resfria toda a região. 3. Entre as proteções utilizadas nas linhas de transmissão, estão os relés de distância, que se utilizam do cálculo da impedância por meio de medições de corrente e tensão de falta para, então, chegar ao valor de distância da linha. Em muitas situações, essa medição não é tão precisa, indicando distâncias incorretas. Um dos recursos que melhora a atuação tanto na rapidez como na redução de atuações indevidas é a teleproteção. Sobre isso, analise as afirmações a seguir: I. O sistema de micro-onda é o mais barato, pois não utiliza sinais elétricos para a transmissão de dados. II. O método de onda portadora é muito usado, mas precisa de certos equipamentos conectados nas linhas de transmissão, como unidade de bloqueio e capacitor acoplador. III. O tipo de teleproteção por fio piloto utiliza no sinal de comunicação elevadas frequências da ordem de 400kHz, o que permite pequenos comprimentos de onda. Assinale a alternativa que contém apenas a(s) afirmação(ões) verdadeira(s). D. II. A afirmação I é falsa, pois o sistema de micro-ondas é o mais caro devido à necessidade de instalação de torres de transmissão e retransmissão, especialmente para a comunicação. A afirmação II é verdadeira, uma vez que o método de onda portadora utiliza os próprios condutores da linha como meio de comunicação, mas com frequência bem superior do sinal de energia normal. E, com isso, necessita de vários equipamentos acoplados à rede. A afirmação III é falsa, já que o fio piloto usa dois fios instalados especialmente para a comunicação com a mesma tecnologia de linha telefônica e com a mesma frequência da energia. 4. Dada uma linha de transmissão ABC de 154kV na base de 50MVA, sendo as impedâncias em porcentagem de ZAB = 1,61 + j6,00% e ZBC = 2,68 + 10,00%. Adicionalmente, há os dados dos medidores: TC com relação 300-5A e TP com relação 154.000-115V. Para proteção, será utilizado um relé de distância de duas zonas de impedância, sendo a zona Z1 de 90% do primeiro segmento e a zona Z2 cobrindo até 50% do segmento adjacente. Escolha a alternativa que apresenta os valores primários das zonas Z1 e Z2, respectivamente. D. 26,51 e 54,03Ohms. 5. Dada uma linha de transmissão ABC de 345kV na base de 50MVA, sendo as impedâncias de ZAB = 8,72 + j23,82Ohms e ZBC = 7,98 + j21,81Ohms. Adicionalmente, têm-se os dados dos medidores: TC com relação 400-5A e TP com relação 300.000-100V. Para a proteção, será utilizado um relé de distância de duas zonas de impedância, sendo a zona Z1 de 90% do primeiro segmento e a zona Z2 cobrindo até 50% do segmento adjacente. Escolha a alternativa que apresenta os valores secundários das zonas Z1 e Z2, respectivamente, ou seja, os valores vistos pelo relé. C. 0,6089 e 0,9861Ohms. AULA 15 – DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS 1. Os dispositivos de proteção e seccionamento são utilizados para proteger os circuitos de sobrecorrentes por meio da interrupção da corrente superior ao valor máximo de corrente suportado pelo circuito. Nesse sentido, considere as seguintes alternativas e assinale aquela que melhor se adequa à temática apresentada sobre dispositivos de proteção do tipo fusível. D. Os fusíveis são dispositivos de proteção comuns em instalações elétricas de baixa tensão e são de baixo custo, devido à simplicidade de sua construção. Os fusíveis são dispositivos de proteção muito comuns em instalações elétricas de baixa tensão e apresentam baixo custo, devido à simplicidade de sua construção. Não são dispositivos eletromecânicos, uma vez que seu funcionamento baseia-se na fundição do elo fusível, devido ao aumento da temperatura ocasionado por uma corrente superior ao valor suportado pelo circuito protegido por esse dispositivo. 2. Em uma residência, ocorreu um incêndio acidental de causa desconhecida. Uma equipe de perícia foi chamada para verificar qual é a origem do incêndio. Constatou- se a presença de uma tomada externa próximo a um lavatório de uso comum e frequente. Observou-se, ainda, que o circuito que alimenta a tomada não contava com nenhum dispositivo de proteção e seccionamento. Com base na situação exposta, assinale a alternativa correta. A. Para a situação descrita, é obrigatória a instalação de um dispositivo diferencial residual, pois trata-se de uma tomada localizada em uma área externa à edificação e próximo a um lavatório, podendo caracterizar uma lavanderia externa. Para a situação descrita, de acordo com a NBR 5410:2004, é obrigatória a instalação de um disjuntor diferencial residual (DDR) no circuito que alimenta essa tomada, pois ela está situada externamente à edificação e próximo a uma área molhada, podendo caracterizar uma lavanderia. O disjuntor termomagnético só é indicado em situações que não requerem a obrigatoriedade do DDR, como, por exemplo, em uma sala comum ou dormitório. 3. De acordo com a tensão de alimentação à qual estão associados, os fusíveis podem ser classificados em: fusíveis de baixa tensão e fusíveis de alta tensão. Além dessa classificação, os fusíveis podem ser classificados em fusíveis de efeito rápido e fusíveis de efeito retardado, considerando-se, portanto, a característica de desligamento. Assinale a alternativa correta quanto à classificação de fusíveis considerando-se a característica de desligamento. C. Os fusíveis de efeito retardado atuam em circuitos cuja corrente de partida é muito maior que a corrente nominal, como em motores. Os fusíveis de efeito rápido são aqueles que atuam em circuitos em que não ocorrem variações significativas entre a fase de partida e a de regime normal de função, como em cargas que funcionam com semicondutores. Em contrapartida, os fusíveis de efeito retardado são aqueles que atuam em circuitos com corrente de partida muito superior à corrente nominal, como, por exemplo, em motores. 4. Em uma instalação elétrica residencial alimentada em baixa tensão, a NBR 5410:2004 (Instalações Elétricas de Baixa Tensão) estabelece a obrigatoriedade da instalação do dispositivo diferencial residual de alta sensibilidade (30 mA ou inferior) nas tomadas de uso geral de determinadas dependências, visando à proteção contra contatos diretos. Dos locais apresentados a seguir, qual tem a obrigatoriedade de aplicação desse tipo de proteção? A.Área externa à edificação. A norma ABNT NBR 5410:2004 recomenda o uso do dispositivo diferencial residual em todos os circuitos, principalmente nas áreas frias e úmidas ou sujeitas à umidade, como cozinhas, banheiros, áreas de serviço e áreas externas (piscinas, jardins, quintais, etc.). Assim como o disjuntor, o dispositivo diferencial residual também pode ser desligado manualmente quando necessário. 5. Os disjuntores são dispositivos eletromecânicos com capacidade de detecção de picos de corrente elétrica. Eles atuam desligando o circuito quando a corrente ultrapassa um determinado valor. Dessa maneira, os disjuntores protegem o sistema dos efeitos nocivos das sobrecorrentes. Diante do exposto, considere uma rede elétrica de 220V de uma residência, protegida por um por um disjuntor de 16A. Essa residência conta com um ar-condicionado de 2.200W, com fator de potência 0,8 indutivo, um ferro de passar de 660W e lâmpadas de 100W. Determine, a partir dos seus conhecimentos sobre o tema, quais desses equipamentos não podem ser ligados ao mesmo tempo em um mesmo circuito na rede elétrica devido à atuação do disjuntor. Em seguida, sabendo que as lâmpadas de 100W serão ligadas a essa rede elétrica, determine o número máximo de lâmpadas que poderão ser ligadas ao mesmo tempo sem disparar o disjuntor. A. O disjuntor não atuará, e o número máximo de lâmpadas adequado nessa situação é 9. AULA 16 – CONTROLE E PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS 1. Relés digitais utilizam microprocessadores capazes de realizar diversas operações simultaneamente e em alta velocidade. Devido a suas diversas vantagens sobre os demais relés, esses são os mais utilizados em sistemas de proteção. Indique a alternativa que apresenta corretamente as vantagens dos relés digitais. D. Menor consumo de energia, elevado armazenamento de dados e alta precisão. Os relés digitais apresentam menor consumo de energia, elevado armazenamento de dados e alta precisão,mas seus custos não são menores. Devido à grande quantidade de funções, o custo do relé digital é competitivo com os demais dispositivos. O treinamento para operar esses relés também aumenta, uma vez que conhecer as diferentes funções do dispositivo leva tempo, e essas funções podem mudar de fabricante para fabricante. A robustez do dispositivo é menor, uma vez que esses sistemas são mais sensíveis a intempéries que seus antecessores mecânicos. 2. Sistemas de proteção são compostos de diferentes elementos que atuam de forma distinta sobre o processo. Aprender a diferenciá-los é imprescindível para o eletricista. Considerando os dispositivos de proteção, comunicação e serviços auxiliares, é correto afirmar que: E. os relés digitais se destacam pelo uso de microprocessadores capazes de realizar diversos cálculos e comparações no sistema. Os relés digitais são os mais utilizados em sistemas de proteção devido à sua alta versatilidade e grande número de funções, ao contrário dos relés eletromecânicos, de uso limitado e que vêm perdendo espaço para os relés digitais. No sistema de comunicação, os meios com fio têm fio-piloto e fibra ótica, e os sistemas sem fio têm onda portadora, micro-onda e rádio. A micro-onda tem uso limitado, devido ao seu alto custo e pequena cobertura de distâncias. Os sistemas auxiliares podem se dividir em fontes de corrente alternada e corrente contínua. As primeiras são normalmente constituídas por bancos de baterias e são as mais presentes em sistemas de proteção. 3. A estrutura básica de um sistema de proteção permite ao eletricista orientar seu projeto para atender à maior parte das necessidades do sistema. Considerando uma estrutura básica, indique com "F" as afirmativas falsas e "V" as verdadeiras: ( ) O elemento "A" é capaz de avaliar as medições obtidas para as grandezas do sistema. ( ) O elemento "K" modula o sinal para ativar o interruptor. ( ) O TC representa o componente responsável pela sinalização visual das operações. ( ) O elemento "F" representa a fonte auxiliar necessária para o funcionamento do sistema. Assinale a alternativa que, de cima para baixo, apresenta a ordem correta de preenchimento. A. V, F, F, V. O elemento "A" é capaz de avaliar as medições obtidas para as grandezas do sistema, mas o elemento "K" recebe os sinais de comando dos diversos pontos do sistema e não modula o sinal. TC é o transformador de corrente e não atua na sinalização visual das operações, já o elemento "F" representa a fonte auxiliar necessária para o funcionamento do sistema. 4. O sistema de proteção visa a minimizar ou anular o efeito de falhas no sistema. Para atender a esse objetivo, diversos requisitos são estipulados para que o sistema de proteção tenha um bom desempenho. Considerando os requisitos básicos de um sistema de proteção, relacione as colunas a seguir: (A) Seletividade (B) Sensibilidade (C) Confiabilidade (D) Automação (E) Zona de atuação (F) Velocidade ( ) Reconhece com precisão os valores indicados para a operação. ( ) Cumpre com segurança e exatidão suas funções. ( ) Sua atuação visa a eliminar os danos no sistema protegido. ( ) Só o elemento de proteção próximo ao defeito atua. ( ) Estabelece zonas de proteção. ( ) Capacidade de o sistema atuar sem interferência humana. Assinale a alternativa que, de cima para baixo, aponta a sequência correta de preenchimento. B. B, C, F, A, E, D. Sensibilidade é a capacidade de reconhecer com precisão os valores indicados para a operação. Confiabilidade é a capacidade de cumprir com segurança e exatidão suas funções. A velocidade do sistema de proteção visa a eliminar os danos no sistema protegido. A seletividade determina que só o elemento de proteção próximo ao defeito atua. A zona de atuação prevê o estabelecimento de zonas de proteção. Automação é a capacidade de o sistema atuar sem interferência humana. 5. Relés são os principais componentes de proteção utilizados em sistemas elétricos. Compreendê-los é de grande importância para o eletricista. Sabendo disso, indique a alternativa correta sobre os diferentes tipos de relé. D. O relé eletromêcanico de indução utiliza ímãs e molas para movimentar seu disco, de modo a fechar e abrir o circuito. O relé eletromecânico de indução foi desenvolvido em 1901 e foi o primeiro a ser construído. Seu funcionamento se baseia no uso de ímãs e molas para movimentar um disco capaz de atuar como interruptor no circuito. Já o relé eletrônico utiliza semicondutores para estabelecer a lógica do sistema, sendo construído pela década de 1930. Por fim, nos anos 1980 surgiu o relé digital, que utiliza microprocessadores para realizar as funções de proteção. Por sua funcionalidade e preço competitivo, é o relé dominante nos sistemas de proteção.
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