Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Instalações Elétricas Material Teórico Responsável pelo Conteúdo: Prof. Esp. Roberto Seraglia Martins Revisão Textual: Profa. Dra. Selma Aparecida Cesarin Materiais e Dispositivos Utilizados em Instalações Elétricas • Materiais • Utilização • Condutores • Isolantes • Cerâmicos • Característica de Materiais Elétricos • Materias e Dispositivos · Questionamentos sobre a escolha e a utilização de materiais. OBJETIVO DE APRENDIZADO Materiais e Dispositivos Utilizados em Instalações Elétricas Orientações de estudo Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem aproveitado e haja uma maior aplicabilidade na sua formação acadêmica e atuação profissional, siga algumas recomendações básicas: Assim: Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e horário fixos como o seu “momento do estudo”. Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar, lembre-se de que uma alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo. No material de cada Unidade, há leituras indicadas. Entre elas: artigos científicos, livros, vídeos e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você também encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados. Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discussão, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e aprendizagem. Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte Mantenha o foco! Evite se distrair com as redes sociais. Mantenha o foco! Evite se distrair com as redes sociais. Determine um horário fixo para estudar. Aproveite as indicações de Material Complementar. Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar, lembre-se de que uma Não se esqueça de se alimentar e se manter hidratado. Aproveite as Conserve seu material e local de estudos sempre organizados. Procure manter contato com seus colegas e tutores para trocar ideias! Isso amplia a aprendizagem. Seja original! Nunca plagie trabalhos. UNIDADE Materiais e Dispositivos Utilizados em Instalações Elétricas Materiais Os três materiais (Figuras 1, 2 e 3) mais empregados nas instalações elétricas são os: • Condutores; • Isolantes; • Cerâmicos. Figura 1 – Condutores Fonte: iStock/Getty Images Figura 2 – Isolantes Fonte: iStock/Getty Images Figura 3 – Cerâmicos Fonte: iStock/Getty Images 8 9 Utilização No caso dos condutores, contamos com metais como cobre e alumínio. Para os isolantes temos os plásticos e para os cerâmicos, os vitrificados, como bocais de lâmpadas. Quimicamente Falando Para entender a necessidade desses materiais, vamos estudar um pouco mais sobre suas origens. Veja o link a seguir: https://goo.gl/9ufACP Ex pl or Condutores Os metais nobres acrescidos de outros metais e suas respectivas ligas são materiais de elevada condutividade, que podem ser empregados como condutores. São materiais que possuem variação de resistência de acordo com a temperatura, condutividade térmica. Os metais são elementos químicos bons condutores de calor e de eletricidade, que formam sólidos. A maioria dos metais é forte e maleável. Muito utilizado para os fins de condutividade, o cobre e suas ligas apresentam baixa resistividade, boas características mecânicas, baixa oxidação e fácil deformação a quente ou a frio. Em segundo lugar, mas não menos importante, temos o alumínio e suas ligas, que vem sendo muito estudado para substituir o cobre, por motivos econômicos. Ligas Metálicas São materiais compostos de dois ou mais elementos químicos, sendo que pelo menos um deles é um metal, que apresentam propriedades metálicas. As ligas surgem como alternativas mais econômicas ao uso do metal puro; também são consideradas as mudanças de propriedades mais vantajosas para cada utilização. Ex pl or 9 UNIDADE Materiais e Dispositivos Utilizados em Instalações Elétricas Isolantes Em linhas gerais, os materiais isolantes são aqueles que não permitem a passagem da eletricidade por eles. Exemplos de isolantes muito utilizados são a borracha, o vidro, a madeira e os plásticos. São opositores dos condutores, seus átomos são estáveis, têm grande dificuldade em doar ou receber elétrons, impedindo ou bloqueando o fluxo da eletricidade. Cerâmicos No universo dos materiais cerâmicos, temos a grande maioria como isolantes e, assim como os materiais poliméricos, alguns são semicondutores e poucos são considerados condutores. Quimicamente falando, os materiais cerâmicos possuem característica de serem constituídos por elementos metálicos e não metálicos, unidos por ligações de caráter iônico-covalente. Apresentam alto ponto de fusão, são estáveis a condições ambientais severas, apresentam-se como duros e frágeis. Importantes aplicações: • Cerâmicas estruturais: louças, pias e refratários; • Vidros; • Cimentos; • Eletroeletrônica, óticas, biomédicas; • Próteses e implantes. Característica de Materiais Elétricos Os materiais são utilizados nas instalações elétricas de acordo com suas características e as funcionalidades que se deseja. O importante é a observação das normas atribuídas a esses equipamentos e sua segurança. No Brasil, temos a confiabilidade de materiais testada e aprovada pelo INME- TRO – Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia, que é um órgão executivo do governo federal cuja atuação se resume em implantar, supervisionar e fiscalizar a produção de determinados bens, impondo restrições de excelência de qualidade a esses produtos. Assim, por meio de laboratórios independentes conveniados, esses produtos são testados periodicamente e recebem um selo de conformidade caso estejam de acordo com os requisitos das normas. Caso os produtos analisados não atendam às especificações, são retirados do mercado. Padrão Brasileiro de Plugues e Tomadas Com a criação do Padrão Brasileiro de Plugues e Tomadas, nosso Mercado passa a comercializar apenas dois modelos de plugues e tomadas. Nele, os plugues pos- suem dois ou três pinos redondos e as tomadas três orifícios de 4 mm ou 4,8 mm. 10 11 O padrão foi criado, acima de tudo, para dar mais segurança ao consumidor, ao diminuir a possibilidade de choques elétricos, incêndios e mortes. Nos últimos dez anos, o DataSUS registrou 13.776 internações com 379 óbitos e mais de 15.418 mortes imediatas decorrentes de acidentes relativos à exposição a correntes elétricas em residências, escolas, asilos e locais de trabalho. Além disso, entre os acidentados, o choque elétrico é a terceira maior causa de morte infantil. Antes: Risco para a Segurança Antes da padronização, o consumidor convivia com mais de 12 tipos de plugues e oito tipos de tomadas diferentes, o que tornava necessário o uso indiscriminado de frágeis adaptadores para ligação dos aparelhos, com diferentes plugues nos diversos modelos de tomadas existentes. Em alguns casos, os formatos e as potên- cias distintas dos aparelhos tornavam o ato de ligá-los uma ameaça à segurança do usuário. Entendendo o impacto que poderia provocar a mudança, o Inmetro resolveu certificar os adaptadores, de maneira a tornar a transição mais suave. Novos Plugues com 3 Pinos Os plugues de três pinos são utilizados em aparelhos que necessitam de aterramento (como: ar-condicionado, refrigeradores, computadores, etc.), uma vez que o terceiro pino realiza a ligação com o fio terra, evitando que o consumidorsofra um choque elétrico ao ligar aparelhos que estejam em curto-circuito. Figura 4 Fonte: Adaptado de iStock/Getty Images Novo Formato Contra Acidentes As tomadas possuem um novo formato, em poço, para dificultar o contato do dedo com a corrente elétrica e impedir que seja inserido somente um pino do plugue, evitando o contato acidental do usuário. Os novos plugues vêm com um sistema que evita sobrecarga e aquecimento e também propiciam melhor acoplamento com seus terminais. Esses fatores tornaram o plugue mais seguro e também econômico, uma vez que eles evitam a perda de energia. 11 UNIDADE Materiais e Dispositivos Utilizados em Instalações Elétricas Segurança e Economia As mudanças não param por aí: agora há duas configurações para plugues e para as tomadas. Plugues com o diâmetro mais fino (4 mm), para aparelhos com corrente nominal de até 10 ampères e os plugues mais grossos (4,8 mm), para equipamentos que operam em até 20 ampères. Essa distinção se fez necessária para garantir a segurança dos consumidores, pois evita a ligação de equipamentos de maior potência em um ponto não especialmente projetado para essa ação. Além disso, é fonte de economia, pois só equipamentos que consomem mais necessitariam de uma tomada mais robusta, portanto, mais cara. • 4mm: para aparelhos que operam com corrente até 10 ampères • 4,8mm: para aparelhos que operam com corrente entre 10 e 20 ampères É fundamental que os materiais sejam escolhidos pela segurança e confiabilidade de seus fabricantes; porém, devemos observar, também, a utilização deles. Todos os materiais têm normas de aplicação e utilização, a fim de preservar os usuários e o patrimônio. Materias e Dispositivos A seguir, descreveremos os materiais e dispositivos mais utilizados. Fios e Cabos São os elementos de ligação (Figura 6) por onde passa a corrente elétrica. A diferença entre fios e cabos está diretamente relacionada à flexibilidade dos condutores: quanto maior a bitola, menor a flexibilidade. Os condutores mais utilizados são feitos de ligas de cobre: o isolamento varia, podendo ser de PVC – policloreto de vinila e EPR – etileno propileno borracha. O importante é que não seja agente propagador de chamas. O padrão de cores (Figura 5) para identificação dos condutores segue a norma NBR 5410:2004: • Verde/ Amarelo – Proteção; • Vermelho – Fase; • Azul – Neutro; • Preto – Retorno. 12 13 Figura 5 – Padrão de Cores Fonte: iStock/Getty Images Eletrodutos Produzidos em materiais como metal ou plásticos, os tubos podem ser rígidos ou flexíveis, de acordo com a utilização. Sua finalidade é a contenção dos condu- tores, protegendo-os dos riscos do meio ambiente, tais como umidade, gases ou choques mecânicos. Os eletrodutos metálicos (Figura 6) podem ser rígidos ou flexíveis: • Rígidos – podem ser constituídos de aço dobrável ou ferro, de diâmetros e espessuras variadas com roscas externas nas extremidades; • Flexíveis – conhecidos como conduítes, são utilizados em instalações de motores ou outros equipamentos sujeitos a vibração ou deslocamentos. Esses eletrodutos não devem ser utilizados em localizações perigosas. São vendidos por metro e encontrados em diversos diâmetros e espessuras. Figura 6 – Eletrodutos metálicos Fonte: iStock/Getty Images 13 UNIDADE Materiais e Dispositivos Utilizados em Instalações Elétricas E os eletrodutos plásticos (Figura 7) podem ser rígidos ou flexíveis: • Rígidos – Constituem-se de um tubo de plástico PVC dobrável, sem costura, com rosca externa nas extremidades e diversidade de diâmetros e espessuras; • Flexíveis – Conhecidos como corrugados, estão disponíveis em diversos diâmetros e são utilizados embutidos nas paredes. Figura 7 – Eletrodutos plásticos Fonte: iStock/Getty Images Calhas São fabricadas de metal ou material sintético de diversas medidas (Figura 8) e utilizadas em ambientes industriais para conter os condutores elétricos. Atuam na proteção dos condutores contra umidade, choques mecânicos e gases provenientes do processo industrial. Figura 8 – Calhas Fonte: iStock/Getty Images 14 15 Caixas de Passagem As caixas de passagem (Figura 9) são muito utilizadas em todas as extremidades dos eletrodutos nos quais existam emendas, entradas ou saídas de condutores. São fabricadas em aço ou em plástico, com proteção externa e interna. Figura 9 – Caixas de Passagem Fonte: iStock/Getty Images Interruptores Os interruptores (Figura 10) fazem parte do grupo dos dispositivos de manobra, que são os componentes responsáveis por permitir ou impedir a passagem de corren- te elétrica entre a fonte e a carga, por meio das manobras de LIGAR e DESLIGAR. São dispositivos dotados de corpo plástico, com furos de fixação e alavanca ou tecla que fecha e abre o circuito. Trazem consigo a indicação de intensidade de corrente e tensão a que podem ser expostos. Figura 10 – Interruptores Fonte: iStock/Getty Images 15 UNIDADE Materiais e Dispositivos Utilizados em Instalações Elétricas Temos interruptores de uma ou duas sessões: • Uma seção ou simples: possuem dois bornes para ligação dos condutores; • Duas seções: possuem quatro bornes para a ligação dos condutores e duas alavancas ou teclas para abrir ou fechar os circuitos independentes. Existem ainda os interruptores com três polos, destinados à comutação elétrica. São conhecidos no mercado como “interruptores paralelos”. Borne é a peça metálica de ligação dos fios elétricos. Ex pl or Tomadas São dispositivos fixados na parede ou no piso, de instalação externa ou embutida, destinados à ligação dos aparelhos industriais e residenciais para fazer ou desfazer as conexões, com segurança. As tomadas (Figura 11) são muito diversificadas, sendo escolhidas pela aplicação, contatos e capacidade elétrica. A forma dos contatos determina o tipo de pinos que a tomada pode receber; é importante, também, conhecer o equipamento que utilizará a tomada, para termos perfeita conexão. Figura 11 – Tomadas Fonte: iStock/Getty Images Nessa lista de materiais e equipamentos elétricos podemos citar, ainda: soquetes, arruelas, campainhas, relés, sensores de presença, pontos de telefonia, reatores, luminárias, luvas, buchas fusíveis e disjuntores. Vale a pena uma visita a Lojas de Materiais Elétricos. 16 17 Material Complementar Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade: Livros Produção de Energia Elétrica através de Gradiente de Temperatura entre Paredes Externas e Internas utilizando Dispositivo Termoelétrico RIBEIRO, Hérisson Fagundes; ZANCHI, Fernando Berton. Produção de Energia Elé- trica através de Gradiente de Temperatura entre Paredes Externas e Internas utilizando Dispositivo Termoelétrico, Revista FAROCIENCIA, v. 2, n. 2, p. 132-136, 2016; Sistema de automação residencial controlado por dispositivos móveis e vestíveis FERNANDES, Flávia Gonçalves et al. Sistema de automação residencial controlado por dispositivos móveis e vestíveis. FTT Journal of Engineering and Business, v. 1, n. 1, 2016; Detecção de Objetos com Dispositivo Kinect em Ambiente de Locomoção de Carro Elétrico SANTOS, Rui Andre dos; MOLZ, Rolf Fredi. Detecção de Objetos com Dispositivo Kinect em Ambiente de Locomoção de Carro Elétrico. Anais do Salão de Ensino e de Extensão, p. 360, 2016; Prevenção de Acidentes nas Instalações Elétricas DA SILVA, Mauricio Dias Paixão. Prevenção de Acidentes nas Instalações Elétricas. 2016. Tese de Doutorado. Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2016. 17 UNIDADE Materiais e Dispositivos Utilizados em Instalações Elétricas Referências CAVALIN, G.; CERVELIN, S. Instalações elétricas prediais: conforme Norma. 20.ed. São Paulo: Érica, 2010. CREDER, H. Instalações elétricas. 14.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2004.LIMA FILHO, D. L. Projetos de Instalações elétricas prediais. 10.ed. São Paulo: Ética, 2006. 18
Compartilhar