Rodrigo Souza

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
CURSO DE ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO
RODRIGO FERREIRA DE SOUZA
2013009008337
INSTALAÇÃO ELETRICA DE BAIXA TENSÃO E SEUS MATERIAIS 
E DISPOSITIVOS UTILIZADOS 
RIO DE JANEIRO
2018
``Os únicos Limites das nossas realições de amanhã 
São as nossas duvidas e hesitações de hoje”.
(Fraklin Roozevelt)
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1: Transformador	17
Figura 2: Capacitor	18
Figura 3: Banco de capacitores	19
Figura 4: Transformadores de corrente para medição	20
Figura 5: Disjuntor	21
Figura 6: Relé de sobre carga	22
Figura 7:Aterramento	23
	
INTRODUÇÃO
Elétrica o que seriamos de nos sem ela nos dias de hoje, com certeza não teríamos o avanço tecnológico que alcançamos. 
As instalações elétricas de baixa tensão são regulamentadas pela norma NBR-5410, da ABNT, que estabelece 1000 volts para o limite para a baixa tensão em corrente alternada e de 1500 volts para corrente continua. A frequência máxima de aplicação é de 400Hz.
No ano passado o site R7 divulgou uma matéria sobre um estudo realizado pela Abracopel (Associação Brasileira de Conscientização para perigos de Eletricidade) que choque elétrico mata em média dois brasileiros por dia [1: ][1: Noticias.r7.com/cidades/choque-eletrico-mata-em-media-dois-brasileiros-por-dia-04052017]
historia da ELETRICIDADE 
Foi na Grécia que surgiram as primeiras definições para a eletricidade. Tales de Mileto, por volta de 600 a.C., atribuiu a existência de uma “alma” aos materiais que podiam ser eletrizados e atrair pequenos objetos. No entanto, ele se enganou ao imaginar que essa propriedade de atração estava ligada ao magnetismo, e não à eletricidade.
Durante milênios os fenômenos envolvendo cargas elétricas ficaram restritos apenas a curiosidades, mas, no século XVI, Willian Gilbert publicou um estudo que diferenciava magnetismo de eletricidade e introduziu alguns dos principais termos utilizados pela Física, como polos magnéticos e força elétrica.
No século XVII foram iniciados estudos sistemáticos sobre a eletrificação por atrito, graças a Otto von Guericke. Em 1672, Otto inventa uma máquina geradora de cargas elétricas onde uma esfera de enxofre girava constantemente atritando-se em terra seca. Meio século depois, Stephen Gray faz a primeira distinção entre condutores e isolantes elétricos. 
Durante o século XVIII as maquinas elétricas evoluem até chegar a um disco rotativo de vidro que é atritado a um isolante adequado. Uma descoberta importante foi o condensador, descoberto independentemente por Ewald Georg von Kleist e por Petrus van Musschenbroek. O condensador consistia em uma máquina armazenadora de cargas elétricas. Eram dois corpos condutores separados por um isolante delgado.
Em 1831, Michael Faraday descobre que a variação na intensidade da corrente elétrica que percorre um circuito fechado induz uma corrente em uma bobina próxima. Uma corrente induzida também é observada ao se introduzir um ímã nessa bobina. Essa indução magnética teve uma imediata aplicação na geração de correntes elétricas. Uma bobina próxima a um ima que gira é um exemplo de um gerador de corrente elétrica alternada. Os geradores foram se aperfeiçoando até se tornarem as principais fontes de suprimento de eletricidade empregada principalmente na iluminação
 Em 1875 é instalado um gerador em Gare du Nord, Paris, para ligar as lâmpadas de arco da estação. Foram feitas maquinas a vapor para movimentar os geradores, e estimulando a invenção de turbinas a vapor e turbinas para utilização de energia hidrelétrica. A primeira hidrelétrica foi instalada em 1886 junto as cataratas do Niágara.
2.1 Corrente continua vs Corrente alternada 
Os Sistemas de Potência, como hoje são conhecidos, têm pouco mais de 100 anos. Por volta de 1876 não se sabia como transmitir a energia elétrica gerada. De maneira resumida, os fatos marcantes da evolução dos sistemas de potência se concentram na época da realização da concorrência para a construção do complexo de Niagara Falls, o maior do mundo de então, que se iniciou em 1876. 
A evolução dos conceitos sobre os sistemas de potência foi marcante dentro de um período de 15 anos, praticamente definindo as características dos sistemas como hoje se apresentam. 
Em 1880, Thomas Alva Edson apresenta sua lâmpada incandescente (em corrente contínua), a mais eficiente de então. Nessa época, na Europa, havia avanços na utilização de corrente alternada. 
Em 1882, Edson coloca em funcionamento um sistema de corrente contínua em Nova York e funda a empresa Edison Electric Company e três anos depois George Westinghouse Jr. compra os direitos da patente de Goulard-Gibbs para construir transformadores de corrente alternada e encarrega William Stanley dessa tarefa. 
Em 1886, já há cerca de 60 centrais de corrente contínua (Edison) com cerca de 150.000 lâmpadas. Na mesma época, Stanley coloca em operação a primeira central em corrente alternada (Westinghouse) em Great Barrington, Massachusetts. 
Os sistemas de corrente alternada se multiplicaram rapidamente e, já em 1887, existiam cerca de 121 sistemas desse tipo em funcionamento, com cerca de 325.000 lâmpadas. Entre as novas empresas, se destacam a empresa do próprio Westinghouse que cresce contabilizando 125.000 lâmpadas em corrente alternada.
A medição da energia elétrica consumida começa a ser um problema importante para os sistemas de corrente alternada. Para os sistemas de corrente contínua, existia medidores do tipo eletroquímico. Assim, os sistemas em corrente alternada cobravam por “número de lâmpadas”. A solução do problema se deu com Shallenberger, então engenheiro chefe de Westinghouse, que coloca em funcionamento um medidor de energia em corrente alternada que dava uma leitura direta de quanta energia havia sido consumida e, portanto, superior ao medidor eletroquímico de Edison. 
Um desenvolvimento fundamental se deu quando da publicação, por Nikola Tesla, de um artigo em que mostrava que seria possível construir um motor em corrente alternada. Westinghouse compra a patente de Tesla e contrata seus serviços para desenvolver o motor, que só ficará pronto em 1892, e neste mesmo ano entra em funcionamento o primeiro motor de indução de Tesla. 
A comissão responsável pela concorrência pública para a licitação das obras de Niagara Falls decide que o sistema será em corrente alternada. Enquanto isso, na Alemanha, é colocado em funcionamento um sistema de 100 HP (74,6 kW) com transmissão de 160 km, em corrente alternada, 30.000 V.
 A empresa de Edison, a Edson General Electric Company, junta-se com a Thomson-Houston, formando a General Electric que passa a produzir em larga escala transformadores e alternadores. 
Em 1896, a Westinghouse ganha a concorrência para fornecer os alternadores e transformadores de Niagara Falls que entra em funcionamento em 1896.
3.Normas
Quando se fala de eletricidade ou qualquer assunto relacionado, o primordial é a segurança. A eletricidade é um fenômeno manipulável pelo ser humano, mas não totalmente dominado, por isso, para os profissionais desta área existem uma série de recomendações, as NBR’s que significa Norma Brasileira.
 As NBR’s advertem os profissionais sobre as normas básicas de instalações elétricas, para que as mesmas não ofereçam riscos a edificações, aos seres humanos, animais, bens materiais e etc.
 As NBR’s são aprovadas pela ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, e é a ABNT que disponibiliza a norma NBR-5410 em pdf que é a norma que rege o assunto estudado “Instalações elétrica de baixa tensão”. 
As NR’s são normas regulamentadoras para temas relacionados à segurança e medicina do trabalho no território nacional, publicadas unicamente pelo Ministério do Trabalho e Emprego (MTE). 
 As NBR’s são normas técnicas, concebidas através de consensos e estudos relacionados ao tema, elas estipulamrequisitos de qualidade, desempenho, segurança e etc.
3.1 Aplicação da NBR-5410
A NBR-5410 é uma normatização voltada às instalações prediais, porém quando se fala de instalação predial, logo pensamos na instalação residencial, por isso os tópicos abaixo esclarecem e exemplificam a aplicação desta norma.
Áreas descobertas externas a edificações;
Locais de acampamento, marinha e instalações análogas;
Instalações temporárias como canteiros de obras, feiras, etc.;
Circuitos elétricos alimentados sobtensão nominal igual ou inferior a 1000 V em corrente alternada (CA), frequência inferior a 400 Hz, ou a 1500 V e corrente contínua (CC) (modificação vinda da norma NR-10, que estabelece o que é baixa tensão);
Circuitos elétricos que não estão dentro de equipamentos, funcionando sobre tensão superior a 1000 volts, e alimentados por uma instalação igual ou inferior a 1000 volts e corrente alternada. Circuitos de lâmpadas de descarga, por exemplo;
Fiações e redes elétricas que não estejam cobertas pelas normas relativas aos equipamentos de utilização;
Linhas elétricas fixas de sinal com exceção dos circuitos internos dos equipamentos
Instalações novas e já existentes, sobre reforma;
3.2 Aplicação da NR-10
A norma regulamentadora nº 10 (NR-10) do Ministério do Trabalho e Emprego, aplica-se às fases de geração, transmissão, distribuição e consumo, incluindo as etapas de projeto, construção, montagem, operação, manutenção das instalações elétricas e quaisquer trabalhos realizados nas suas proximidades, observando-se as normas técnicas oficiais estabelecidas pelos órgãos competentes e, na ausência ou omissão destas, as normas internacionais cabíveis. Conforme estabelece o subitem 10.2.1 da norma regulamentadora nº 10, todas as intervenções em instalações elétricas devem ser adotadas medidas preventivas de controle do risco elétrico e de outros riscos adicionais, mediante técnicas de análise de risco, de forma a garantir a segurança e a saúde no trabalho.
4. MATERIAIS E DISPOSITIVOS UTILIZADOS
Partindo dos componentes de uma instalação elétrica de baixa tensão, particularmente voltando a atenção para o aspecto industrial, os subtítulos a seguir aborda os equipamentos, aparelhos e elementos de interligação.
4.1 Transformador
É um aparelho elétrico (fig 1), estático que, por meio de indução eletromagnética transferi energia de um ou mais circuitos (primário) para outro ou outros circuitos (secundário, terciário), sendo mantida a mesma frequência, porém geralmente com tensões e correntes diferentes.
Trata-se de um equipamento estático, largamente utilizado em linhas, fábricas e até mesmo em residência e etc. 
Figura 1: Transformador
4.2 Capacitor
Capacitor (fig 2), ou condensador é um dispositivo cujo objetivo primário é introduzir capacitância num circuito elétrico. É também considerado um sistema de condutores e dielétricos dispostos de tal modo que uma grande carga elétrica seja armazenada num pequeno volume.
O capacitor será considerado adequadamente descarregável, desde que entre o capacitor e o equipamento utilizado para a descarga não haja seccionador, fusível ou qualquer outro meio de desligamento. Eventualmente o circuito de descarga, se não estiver permanentemente conectado ao capacitor poderá ser aceito se for automaticamente inserido após o desligamento do capacitor.
No caso geral, os capacitores são fornecidos já com dispositivo de descarga próprio. Tal dispositivo deve ser capaz de reduzir a tensão residual a 50 V, dentro de 1 minuto para os de baixa tensão, ou 5 minutos para os de alta tensão, tempo contado a partir do desligamento do capacitor.
Em capacitores automaticamente manobrados, deve-se verificar que sua tensão residual seja suficientemente baixa (10 % da tensão nominal) no instante do desligamento.
Figura 2: Capacitor
4.2.1 Banco de capacitores 
A proteção dos bancos capacitores (fig 3) de baixa tensão é basicamente feita por fusíveis, de características retardadas, devendo ser dimensionados para 105% da corrente nominal do capacitor.
Preferencialmente deve-se usar fusíveis individuais de proteção. Entretanto, pode-se ligar até 3 capacitores em paralelo, protegidos por fusíveis de grupo.
Os fusíveis utilizados são do tipo NH ou Diazed.
Normalmente os capacitores de potência, em baixa tensão são ligados ou desligados juntamente com a carga que eles estão corrigindo, como bem exemplifica o caso dos capacitores diretamente conectados aos motores. Neste caso, o controle dos capacitores é efetuado pela própria manobra da carga e não pede nenhum outro equipamento suplementar.
Se por outro lado, a correção capacitiva for obtida pela correção de grupos de cargas, como é o caso de bancos maiores, deverá haver um controle dos estágios do banco capacitivo que devem ou não permanecer ligados, de acordo com a necessidade de reativos que a carga esteja apresentando.
Assim, em instalações mais complexas, poderá haver a conveniência de se adotar um controle automático das frações do banco capacitivo.
Figura 3: Banco de capacitores
4.3 Transformadores de corrente
São transformadores de corrente (fig 4) destinados a refletir em seu circuito secundário a corrente de seu circuito primário com sua posição fasorial mantida em suas proporções definidas, e adequados para uso em instrumentos de medição, controle e proteção.
Suas finalidades são de isolar os instrumentos e fornecer no secundário uma corrente proporcional a do primário.
Figura 4: Transformadores de corrente para medição
4.4 Disjuntor
O disjuntor (fig 5) é o dispositivo eletromecânico que tem a função de proteger a instalação elétrica de danos que originam em curtos circuitos ou sobrecargas. 
Quando falamos em disjuntor geral, estamos falando do disjuntor principal de uma instalação elétrica que protege os outros disjuntores parciais. 
Na elétrica é comum usar o termo montante e jusante para definirmos a posição de um componente em relação a outro componente, desta forma podemos dizer que o disjuntor geral é o disjuntor a montante do disjuntor parcial e os disjuntores parciais são jusante do disjuntor geral.
Figura 5: Disjuntor
4.4.1 Dispositivo DR
Os Dispositivos DR ou Disjuntores DR de corrente nominal residual (In ) até 30 mA, são destinados a proteção de pessoas, e, acima deste valor, são apropriados a proteção de instalações elétricas. Dispositivos DR ou Disjuntores DR do tipo AC são aplicados em circuitos de corrente alternada, sendo resistentes à sobretensões transitórias. 
São normalmente utilizados em instalações elétricas prediais, como também em instalações elétricas industriais de características similares. 
Os do tipo A (antigo B) são aplicados em circuitos de corrente alternada e contínua pulsante, sendo fortemente resistentes às acentuadas sobretensões transitórias típicas das grandes instalações elétricas industriais 
Os tipos são: 
Ac apenas para corrente alternadas.
A para corrente alternada e pulsante 
B para corrente alternada, pulsante e CC pura
4.5 Relé Térmico 
São construídos (fig 6) para proteção de motores contra sobrecarga, falta de fase e tensão. Seu funcionamento é baseado em dois elementos metálicos, que se dilatam diferentemente provocando modificações no comprimento e forma das lâminas quando aquecidas.
Figura 6: Relé de sobre carga
4.6 Aterramento
É a ligação intencional de um equipamento ou sistema à terra através da qual as correntes podem fluir. O aterramento (fig 7) pode ser: 
Funcional que é uma ligação através de um dos condutores do sistema neutro.
Proteção é a ligação das massas e dos elementos condutores estranhos à instalação. 
Temporário é uma ligação elétrica efetiva com baixa impedância intencional à terra, destinada a garantir a equipotencialidade e mantida continuamente durante a intervenção na instalação elétrica. 
Figura 7:Aterramento
5. cONCLUSÃO
Para não ser o próximo da estatística, devemos seguir as normas, com ela saberemos qual o dispositivo usar em determinada situação, um grande exemplo é umo correto dimensionamento de um disjuntor, isso é quando ele existe em uma residência.
 Seja a pessoa da área da eletricidade ou até mesmo alguém que contrate um simples serviço deve pensar em segurança em primeiro lugar 
Bibliografias
http://blog.inbep.com.br/classificacao-de-tensao-da-nr-10/ . 
https://www.portalsaofrancisco.com.br/fisica/historia-da-eletricidade
Noticias.r7.com/cidades/choque-eletrico-mata-em-media-dois-brasileiros-por-dia-04052017