Apostila Laboratorio de Materiais Elétricos - 2 sem 21 - Profa Edi

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INSTITUTO POLITÉCNICO 
 
 
 
 
LABORATÓRIO 
DE 
MATERIAIS ELÉTRICOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROFA. EDI CARVALHO DRUMOND 
PROF. JOSÉ GERALDO V. LANNA E SOUSA 
 
 
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PROGRAMA 
 
 
AULA PRÁTICA Nº 1 - Assunto: Condutores Elétricos 
l – CONDUTORES ELÉTRICOS ll – PADRONIZAÇÃO lll – ENCORDOAMENTO DOS CABOS 
ELÉTRICOS 
lV – CONDUTORES DE ALUMÍNIO V – CONDUTORES ISOLADOS – Fig. 2 Vl – FIO COPPERWELD 
VII – INSTRUÇõES Vlll – FIGURAS 
AULA PRÁTICA Nº 2 - Assunto: Estudo da Variação da Resistência Ôhmica de um Material 
Condutor com a Temperatura. 
l – RESUMO TEÓRICO ll – PRÁTICA 
III – PROCEDIMENTO IV – QUADROS 
AULA PRÁTICA Nº 3 Assunto:Conexões Elétricas 
I – DEFINIÇÃO 
II – CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS DAS LIGAS USADAS NAS CONEXÕES ELÉTRICAS 
III – CUIDADOS NECESSÁRIOS PARA SE EFETUAR UMA CONEXÃO VISANDO À QUALIDADE 
ELÉTRICA DO CONTATO 
IV – TIPOS DE CONEXÕES 
V – VERIFICAÇÃO DA QUALIDADE 
VI – QUADRO COMPARATIVO PARA OS DIVERSOS TIPOS DE CONEXÕES 
AULA PRÁTICA Nº 4 
Assunto: Dispositivos de Proteção 
I – INTRODUÇÃO 
II – OS DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO EM BAIXA TENSÃO 
III – FUSÍVEIS 
IV – DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS DE CAIXA MOLDADA 
V – CHAVE MATHEUS OU CHAVE SECCIONADORA FUSÍVEL 
VI – DISPOSITIVOS RELACIONADOS VII – QUADRO DE ANOTAÇÕES 
AULA PRÁTICA Nº 5 
ASSUNTO: Estudo da Variação da Resistência Ôhmica de um material semicondutor. 
I – RESUMO TEÓRICO II – MONTAGEM III – TABELA IV – GRÁFICO 
AULA PRÁTICA Nº 6 
ASSUNTO: Dielétricos Sólidos 
I – INTRODUÇÃO II-CIRCUITO EQUIVALENTE DE UM DIELÉTRICO 
III – ÍNDICE DE POLARIZAÇÃO (IP) E ÍNDICE DE ABSORÇÃO (IA) 
IV – CUIDADOS NA MEDIÇÃO V- PRÁTICA VI – TABELA DE CONDIÇÕES 
 VII – QUADRO DE LEITURAS VIII – QUADRO – RELATÓRIO 
AULA PRÁTICA Nº 7 
ASSUNTO: Isolantes Líquidos – (Óleo Isolante) 
I – CARACTERÍSTICAS DO ÓLEO ISOLANTE 
II – ENSAIO DE RIGIDEZ DIELÉTRICA III – ENSAIO DE ACIDEZ IV – QUADRO DE ANOTAÇÕES 
AULA PRÁTICA Nº 8 
ASSUNTO: Determinação da Rigidez Dielétrica de Óleos Isolantes 
I – CAMPO DE APLICAÇÃO II – O ENSAIO III – APARELHAGEM IV- PROCEDIMENTO 
V – TABELA DE VALORES MEDIDOS VI – CLASSIFICAÇÃO PARA ÓLEO ISOLANTE 
VII – QUADRO DE ANOTAÇÕES 
AULA PRÁTICA Nº 9 
ASSUNTO: Projetos e Dispositivos de Controle de Iluminação Pública 
I – CONDIÇÕES DE UMA “BOA ILUMINAÇÃO PÚBLICA” 
II – INTRODUÇÃO III – OBSERVAÇÕES IV – SELEÇÃO DAS LÂMPADAS A SEREM USADAS 
V – TABELA COMPARATIVA PARA ALGUMAS LÂMPADAS USADAS EM ILUMINAÇÃO PÚBLICA 
(SELEÇÃO DAS LÂMPADAS) 
VI – SISTEMA DE CONTROLE PARA ILUMINAÇÃO PÚBLICA 
VII - CIRCUITO DE CONTROLE DE ILUMINAÇÃO PÚBLICA (COM RELÉ FOTOELÉTRICO) 
AULA PRÁTICA Nº 10 
ASSUNTO: Ensaio de Galvanização 
I – AMOSTRA 
II – INSPEÇÃO 
III – PROVAS DE ADERÊNCIA 
IV – ENSAIO DE PREECE 
V – DETERMINAÇÃO DO PESO DA CAMADA DE GALVANIZAÇÃO 
VI – OBSERVAÇÕES 
VII – QUADRO – RELATÓRIO VIII – OBSERVAÇÕES FINAIS 
 3 
 
AULA PRÁTICA Nº 1 
 
Assunto: Condutores Elétricos 
 
Objetivo: Dar conhecimento aos alunos, sobre os condutores elétricos, suas 
características construtivas, suas aplicações, suas padronizações, especificações e 
dimensionamento. 
 
l – CONDUTORES ELÉTRICOS 
 
Os condutores elétricos podem assumir a forma de fios, cabos, barramentos e 
cordoalhas. 
Fio: é produto direto dos processos de laminação e trefilação, a partir de lingotes ou 
catodos de cobre ou alumínio. 
Cabo: é produto de encordoamento de vários fios em número e dimensões pré-
definidas em normas e especificações, sendo que em geral, quanto maior o número de 
fios que o cabo apresentar, maior será sua flexibilidade. 
Barramento: barras de seção retangulares ou circulares, de cobre ou alumínio que são 
utilizadas como condutores entrelaçados que apresentam grande flexibilidade. 
 
ll – PADRONIZAÇÃO 
 
Os condutores (fios e cabos), são fabricados com secção (ou bitola) padronizadas (no 
Brasil, pela ABNT). Dentre as secções padronizadas, as mais comumente utilizadas 
são: 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 185; 240; 300; 400; e 500 mm2. Há 
também secções menores de 1,5 mm2 e maiores de 500 mm2, porém, para usos 
especiais. 
 
lll – ENCORDOAMENTO DOS CABOS ELÉTRICOS – Fig 1 
 
Quanto ao encordoamento, os cabos podem ter as seguintes formas: Redondo 
Normal, Setorial Compactado, Anular, Redondo Segmentado e Encordoamento 
Composto (Ver figura em anexo). O encordoamento divide os cabos elétricos em 
classes (classes 1,2,3,4,5 e 6), que vão indicar o grau de flexibilidade adequando para 
cada aplicação. 
1 – Formações padronizadas para cabos de encordoamento Redondo Normal (tipos 
mais comuns). 
 
07 = 1 central + 6 na 1ª coroa 
19 = 1 central + 6 na 1ª coroa +12 na 2ª coroa 
37 = 1 central + 6 na 1ª coroa +12 na 2ª coroa + 18 na 3ª coroa 
61 = 1 central + 6 na 1ª coroa +12 na 2ª coroa + 18 na 3ª coroa + 24 na 4ª coroa 
 
Portanto a formatação padronizada informa o número total de fios e sua distribuição no 
corpo dos cabos. 
 
O número total de fios (N) ou a formatação padronizada para cabos, pode ser assim 
calculado: 
 
N = 3C(C+1), onde: 
N – número total de fios do cabo 
C – número de coroas que constituem o cabo, sendo que o fio central não 
encordoado, portanto, não deve ser contado como coroa. 
 4 
 
NOTA: a formatação padronizada para cabos independentes da bitola dos mesmos, 
ou seja: podemos ter cabo de 50 mm2, de formatação 7 ou 19, e cabos de bitola de 50 
mm2 de formatação 19. 
 
2 – Passos de encordoamento – Fig. 5 
 
a) Encordoamento: é a disposição helicoidal dos fios que formam o cabo. 
b) Passo de Encordoamento: é a projeção axial do comprimento de uma volta 
completa de um dos fios da coroa considerada. 
c) Medida do Passo de Encordoamento (P): é obtida de um método prático e 
matematicamente é definida pela expressão: 10d<P<16d, onde: 
P – medida de passo de enrolamento 
d – diâmetro do cabo 
 
A medida P é obtida em laboratório em uma amostra de condutor, sendo necessária 
para a determinação da mesma, a observância da formatação padronizada e diâmetro 
da amostra do cabo em teste. 
 
lV – CONDUTORES DE ALUMÍNIO 
 
Os condutores de alumínio são fabricados em dois tipos básicos: 
1) Cabo alumínio, CA, pela nomenclatura brasileira ou ACSR pela nomenclatura 
americana. 
2) Cabo alumínio, CAA, pela nomenclatura brasileira ou ACSR, pela 
nomenclatura americana. Neste tipo de cabo, utiliza-se do alumínio, sendo-lhe 
conferida resistência mecânica através da alma de aço. Devendo esta alma de 
aço ser previamente galvanizada para evitar o par galvânico do alumínio com o 
ferro. 
 
OBS: os condutores de alumínio (CA ou CAA) são padronizados também por seções 
(ou bitolas) em 50 mm2. 
 
V – CONDUTORES ISOLADOS – Fig. 2 
 
Estes condutores ainda são na grande maioria, fabricados em cobre eletrolítico, pela 
necessidade de bitolas maiores do que em cobre, para a mesma capacidade de 
corrente. Mas o uso do alumínio isolado vem crescendo gradativamente, devido a 
problemas econômicos. 
 
 
1 – O Isolamento 
 
Material utilizado: 
- plástico (baixa tensão) 
- borracha 
- composto sintéticos 
- papel impregnado em óleo isolante 
 
2 – Características do Isolante 
 
A espessura da camada isolante vai depender de fatores como: 
- propriedades térmicas e dielétricas do isolante 
- tensão máxima admissível para o isolante 
Tipo de instalação na qual será utilizado o condutor 
 5 
3 – Estanhamento de Condutores 
 
Ocorre quando o condutor é de cobre e o isolamento da borracha, pois o óxido de 
cobre ataca quimicamente a borracha. 
 
4 – Classe de Tensão 
 
Os condutores elétricos passam a ter uma classificação quanto a tensão de 
isolamento, de acordo com o tipo de instalação em que os mesmos serão utilizados 
determinando assim o tipo de material isolante a ser empregado. Portanto, quanto à 
tensão de isolamento, os cabos elétricos podem ser classificados como: 
A) Para Baixa Tensão – até 1,0 KV 
B) Para Média Tensão – até 1,8 KV a 35KV 
C) Para Alta Tensão – acima de 69 KV 
 
5 – Cabos de energia 
 
São feitos em cobre recozido e usados em transmissão e distribuiçãode energia 
elétrica subterrânea. 
 
NOTA: em alguns casos o isolante destes cabos, é o papel impregnado em óleo 
isolante, como no cabo óleo Fluido (Cabo O.F.). 
Partes Principais: - Fig. 3 
- fitas grafitadas 
- capa externa (camisa ou capa de chumbo): esta capa oferece proteção contra 
umidade e choques mecânicos. No caso do cabo O.F. ela tem ainda a função de 
retenção do óleo. 
- blindagem eletrostática: são fitas metálicas (cobre), cuja função é distribuir melhor o 
campo eletrostático no interior do condutor, permitindo assim, aumento na capacidade 
de corrente do cabo e diminuição do isolamento do mesmo. 
- cordoalha: conjunto de condutores entrelaçados que apresentam grande flexibilidade. 
 
Vl – FIO COPPERWELD 
 
Neste tipo de condutor, procura-se aliar a boa condutividade de cobre e sua 
durabilidade, à elevada resistência mecânica do aço. Sendo assim, a resistência e o 
módulo de elasticidade deste condutor ficam sensivelmente mais elevados que o 
cobre eletrolítico, o que em certos casos é vantajoso, por exemplo, nas hastes de 
aterramento. (Fig. 4) 
 
Vll – Todos os itens desta aula serão demonstrados pelo professor em laboratório, 
com o auxílio de amostras e/ou equipamentos, devendo o aluno fazer anotações de 
outras informações apresentadas no decorrer da aula. 
 
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Vlll – FIGURAS 
 
 
 
 
 
 
 
 7 
 
 
QUADRO DE ANOTAÇÕES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 8 
AULA PRÁTICA Nº 2 
 
ASSUNTO: Estudo da Variação da Resistência Ôhmica de um Material Condutor com 
a Temperatura. 
 
OBJETIVO: Comprovar para o aluno, através de medições, a variação da resistência 
Ôhmica de um material condutor sujeito à variação de temperatura. 
 
l – RESUMO TEÓRICO 
 
Os condutores, quando sujeitos a elevação de temperatura, apresentam aumentos 
sensíveis em seus valores ôhmicos de resistência, se comparadas aos valores 
normalmente tabelados, provocando significativas diferenças nos valores de corrente 
dos circuitos. 
Este estudo é muito importante no campo da eletricidade, pois as temperaturas das 
máquinas elétricas, quando em serviço, são mais elevadas que as do ambiente. Esta 
variação de temperatura ser determinada através de medições de resistência tais 
aumentos de resistência acarretam aumentos de perda jaulica nos circuitos em geral. 
Na figura a seguir, podemos ver graficamente a variação de R(Ω) x T(°C). 
 
 
Gráfico da variação de R(Ω) x T(°C) 
 
Onde T0 é a temperatura na qual o condutor atingiria uma resistência ôhmica igual a 
zero. Este, no entanto, é um valor teórico, que na prática é obtido pela extrapolação da 
curva R(Ω) x T(Cº). 
Para determinação da temperatura T0, basta que sejam encontrados dois pontos desta 
reta: 
 
Ti – Temperatura ambiente, medida no termômetro. 
Tf – Temperatura final, a ser calculada. 
Ri – Resistência inicial do condutor à temperatura Ti, medida com ôhmimetro. 
Rf – Resistência final obtida pelo quociente entre V e l medidos no circuito. 
 
Assim, podemos traçar uma curva média e observar como a resistência de um 
material condutor varia com a temperatura. 
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ll – PRÁTICA 
 
Fazer a montagem do circuito da Fig. 1, usando os aparelhos e equipamentos abaixo 
relacionados: 
 
- 1 Varivolt (220 / 0-240V) 
- 1 Ôhmimetro 
- 1 Amperímetro C.A (0,6 – 6,0 A) 
- 1 Voltímetro C.A (60-600 V) 
- 1 Wattímetro C.A (1-5A / 12-240 V) 
- 1 Lâmpada (150 W – 130 V) 
- 1 Lâmpada (150 W – 220 V) 
- 1 Lâmpada (60 W – 220 V) 
 
Figura 1 
 
OBS: pode-se usar ou não o Wattímetro 
Rf – Resistência do condutor à temperatura Tf, e pode ser determinada através de: 
 
Rf = Leitura de Vf 
 Leitura de If 
 
Tf –Temperatura final do condutor 
 
Tf = RF-RI + TI 
 RI α 
 
Sendo que, para grandes variações de temperatura, devemos fazer uma correção do 
coeficiente de temperatura da resistência (α), que a 24ºC vale 4,4 x 10-3 para 
tungstênio e à temperatura Tf , vale: 
 
αf = . 1 . 
 . 1 . + (Tf – Ti) 
 α1 
 
Achar o valor de To, (específico para cada material condutor), passamos a determinar 
as temperaturas intermediárias por meio da fórmula: 
 
Tf = Rf/Ri . (To+Ti) – To 
Nota: Para o Tungstênio, To = -207ºC 
 
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III – PROCEDIMENTO 
 
1 – Com o circuito desligado medir: V, I, temperatura ambiente e a resistência do 
filamento de cada lâmpada. 
 
2 – Os valores obtidos no item 1 deverão ser registrados nas primeiras linhas dos 
quadros de cada lâmpada. 
 
3 – Com o circuito ligado, variando os valores de V, conforme o quadro abaixo, obter 
os valores das colunas de I para cada lâmpada. 
 
4 – Desligar o circuito e preencher as colunas de R pelo cálculo do quociente V/I. 
 
5 – Completar o quadro de leituras calculando os valores de Tf, lembrando que cada 
Tf calculado passa a ser o Ti para o cálculo seguinte. 
 
6 – Traçar os gráficos R x T (usando escala adequada) para as três lâmpadas nas 
folhas milimetradas em anexo. 
 
7 – Relatar as conclusões sobre o estudo feito acima, no “quadro de conclusões”. 
 
IV – QUADROS 
Os quadros de “leitura” e de “conclusões”, e os gráficos deverão ser feitos em aula, 
sob orientação do professor. 
 
QUADRO DE LEITURAS 
 Lâmpadas 
V (V) 
Medido 
I (A) 
Medido 
R (Ω) 
Calculado 
Tf (°C) 
Calculado 
 60W 
 
220V 
 
 
0 
50 
100 
150 
200 
220 
150W 
 
220V 
 
 
0 
50 
100 
150 
200 
220 
 150W 
 
130V 
 
 
0 
50 
75 
100 
130 
 
 
 
 
 
 
 11 
QUADRO DE CONCLUSÕES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 1213 
 
 
AULA PRÁTICA Nº 3 
 
ASSUNTO: Conexões Elétricas 
 
OBJETIVO: Dar ao aluno conhecimentos sobre as conexões elétricas, suas 
características, suas aplicações e qualidade. 
 
I – DEFINIÇÃO 
 
Uma conexão elétrica é unir dois condutores de modo a permitir a circulação da 
corrente, de um para outro condutor com o mínimo de perdas possíveis. 
 
II – CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS DAS LIGAS USADAS NAS CONEXÕES 
ELÉTRICAS 
 
As ligas usadas numa conexão devem apresentar: 
 
- resistência mecânica adequada 
- condutibilidade elétrica elevada 
- resistência contra intempéries, especialmente à corrosão causada por atmosferas de 
cidades industriais. 
- resistência contra o Season Cracking (trincas provocadas por oscilações de 
temperatura), que ocorrem em ligas de cobre com teor de zinco superiro a 7%, sendo 
este o motivo da proibição, por algumas normas, da utilização do latão (cobre + zinco) 
em conectores elétricos. 
 
III – CUIDADOS NECESSÁRIOS PARA SE EFETUAR UMA CONEXÃO VISANDO À 
QUALIDADE ELÉTRICA DO CONTATO 
 
1 – Limpeza Supercifial 
 
Esta limpeza é necessária, pois sempre está presente uma película de óxido nas 
superfícies dos condutores, principalmente no alumínio. Esta película causa alta 
resistência de contato entre os condutores e entre o conector e cada condutor. Então, 
para assegurar uniões elétricas de baixa resistência, a película de óxido deve ser 
eliminada com uma escovação cuidadosa. 
 
2 – Pastas Antióxido 
 
Devem ser usadas para evitar a formação da nova película de óxido superficial 
durante a vida útil da conexão. É constituída por partículas de zinco de tamanho 
cuidadosamente controlado, suspensas em meio viscoso ( graxa). Quando aplicada na 
área de conexão, ela rompe a delgada película de óxido que se forma após a 
escovação. 
Sob pressão mecânica de instalação da conexão, a pasta antióxido forma um grande 
número de pontos condutores de corrente, através da presença do zinco, permitindo 
uma distribuição mais uniforme da corrente na região da conexão. A pasta antióxido 
cumpre outra função, que é a de selar (ou calafetar) a conexão, ou seja: impede que o 
ar e a umidade atinjam as superfícies de contato. 
 
Este aspecto, no caso das conexões bimetálicas, é muito importante, pois a pasta 
antióxido, ao repelir a umidade, está eliminando o eletrólito de uma corrosão galvânica 
 14 
que seguramente ocorreria, causando com isso redução da seção útil do condutor de 
alumínio. Portanto, um condutor de alumínio não deve ficar em contato direto com o 
condutor de cobre. 
3 – Posição dos Condutores 
 
Em conexões ao ar livre, para conexões aparafusadas (Split-bolt), o condutor de 
alumínio deve ficar sempre por cima do condutor de cobre, para evitar que os produtos 
de corrosão ou oxidação do cobre sejam transportados, pelas chuvas, para o condutor 
de alumínio, atacando-p quimicamente. Tais conectores são fabricados em três tipos 
básicos: em bronze (para emendas cobre-cobre), em bronze estanhado (para 
emendas cobre-alumínio). Neste último, a posição dos condutores foi descrita acima. 
 
IV – TIPOS DE CONEXÕES 
 
1 – Conexão por fusão 
 
Este tipo de conexão compreende: 
- solda branca (chumbo e estanho) 
- solda amarela (cobre ou liga de cobre) 
- Emenda Thermoweld (Fig. 1) 
 
2 – Conexão por aperto 
 
- aparafusados [conector Split-bolt ou parafuso fendido, (Fig. 2 e 3), paralelo 
unidimensional (Fig. 4) etc.]. 
- deformação (luva de emenda, Ampact, etc.) 
 
3 – Cada tipo de conexão citada será estudado em laboratório com o auxílio do 
professor, de amostras e catálogos de diversos fabricantes, devendo o aluno, anotar 
as características principais de cada tipo, no quadro de anotações que apresentamos 
no último item deste roteiro. 
 
V – VERIFICAÇÃO DA QUALIDADE 
 
1 – Controle Elétrico: testes de aquecimento. Ou seja, o aluno deverá realizar em 
amostras de conexões os seguintes testes: 
 
T conector < T cabo 
T conector – T ambiente < ou = 30º 
 
Se a amostra passar nos dois testes acima, podemos afirmar que a condutividade da 
liga usada estava adequada, e que a conexão foi efetuada corretamente no que se 
refere ao preparo (limpeza etc.) dos condutores a serem unidos. 
 
2 – Controle Mecânico 
 
No controle de qualidade mecânico, são realizados os seguintes testes, de acordo 
com o tipo de conexão: 
 
- conexão por fusão (Soldas e Emendas Thermoweld) faz-se o teste com raios-X ou 
pelo processo de gamagrafia a ser discutido em laboratório, conexão por aperto 
(Aparafusadas) teste com torquímetro, a ser realizado em laboratório pelos alunos em 
um conector Split-bolt, em bronze estanhado com separador (para conexão 
bimetálica), deformação, aplicam-se testes de tração em amostras de conexões 
obtidas com luva de emenda para cabos de alumínio. 
 15 
Com estes testes verificamos: as qualidades mecânicas dos materiais usados nas 
conexões e se os apertos que as conexões sofrerem foram corretos, no sentido de 
cada tipo responda mecanicamente bem ao esforço de tração requerido. 
 
 
VI – QUADRO COMPARATIVO PARA OS DIVERSOS TIPOS DE CONEXÕES 
 
Neste quadro, o aluno deverá preencher as colunas de: vantagens e desvantagens 
apresentadas por cada tipo de conexão. 
 
QUADRO COMPARATIVO 
 TIPOS VANTAGEM DESVANTAGEM 
Emenda Thermoweld 
 
 
 
 
 
 
Aparafusada 
 
 
 
 
 
 Deformação 
 
 
 
 
 
 
 
 16 
VII - FIGURAS 
 
 
FIGURA 1: Conector aparafusado (Parafuso Fendido) para conexão bimetálica. 
 
 
 
 
 
FIGURA 2: Conector aparafusado (Parafuso Fendido) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 3: Conector aparafusado (Paralelo Universal) 
 
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FIGURA -4 Emenda Termoweld 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5- Conexão Terminada 
 
 
 
 
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AULA PRÁTICA Nº 4 
 
ASSUNTO: Dispositivos de Proteção 
 
 
OBJETIVO: Dar ao aluno conhecimento sobre alguns dispositivos de proteção para 
sobrecorrentes, suas características construtivas, suas aplicações e suas 
especificações. 
 
 
 
I – INTRODUÇÃO 
 
Os dispositivos de proteção são propositadamente colocados no circuito, para 
interrompê-lo sob condições anormais. Condições estas que, se não fossem evitadas, 
fariam circular uma corrente muito elevada, aumentando a temperatura dos 
condutores e equipamentos, levando-os até mesmo à queima, caso não houvesse um 
desligamento rápido de seguro. 
Assim, cabe aos dispositivos de proteção uma missão importantíssima, sobretudo se 
levarmos em conta o elevado capital empatado na instalação elétrica, e o uso 
generalizado que se faz energia elétrica, tanto no setor industrial como no doméstico, 
cujos usuários são pessoas de pouco conhecimento de eletricidade, estando assim 
sujeitos a acidentes. 
 
 
 
II – OS DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO EM BAIXA TENSÃO 
 
Os dispositivos de proteção vão atuar para sobrecorrentes que podem ser: o curto-
circuito e a sobrecarga. 
Uma sobrecorrente atinge seu valor máximo quando de um curto-circuito. Os 
dispositivos para estes dois fenômenos, os fusíveis de ação rápida ou retardada, os 
dispositivos térmico bi-metálicos e os dispositivos eletromagnéticos. 
 
Temos ainda os disjuntores termomagnéticos de caixa moldada (Quick-lag), que 
atuam para os dois fenômenos acima citados. Ou seja, oferecem proteção para curto-
circuito através da sua parte magnética, e para sobrecarga através de sua parte 
térmica. 
Entre os dispositivos de proteção para sobrecargas em baixa tensão, os que serão no 
curso de Materiais Elétricos são: Fusíveis, Disjuntores (Quick-lag), chave Matheus 
(alta tensão). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 19 
 
III – FUSÍVEIS 
 
1 – Cartucho 
 
 
Os fusíveis tipo Cartucho são fabricados desde poucos ampéres até dezenas de 
ampéres. Tem, como elementos fusíveis, cobre ou liga de cobre. O invólucro de vidro 
ou papelão destina-se à instalação do elo fusível, sendo este impregnado com verniz 
nos tipos de melhor qualidade. Estes fusíveis não são muito eficientes pela sua própria 
construção e também porque as suas bases de montagem não são calibradas para 
cada valor de corrente, permitindo substituiçãoindevida, ficando assim, prejudicadas 
as condições de segurança da instalação. Hoje, já existem fusíveis tipo cartucho, tão 
sofisticados que suprem todas estas deficiências. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 20 
 
2 – Diazed (ou de encaixe calibrado) 
 
São compostos por um copo de porcelana cilíndrico fechado nas extremidades por 
duas peças metálicas, nas quais é fixado o elo de fusão. Este elo de fusão é, 
normalmente, de cobre, podendo, entretanto, ser coberto por outro metal, por 
exemplo, o zinco, se as características de desligamento assim o exigiram. 
Envolvendo o elo de fusão, é colocado o elemento extintor, que é a areia. Esta 
preenche totalmente o espaço livre entre o elo e o corpo externo. 
Estes fusíveis são invioláveis e calibrados em uma de suas extremidades, de 
acordo com o seu valor de corrente nominal. 
Suas partes componentes são: 
 
- base 
- parafuso de ajuste 
- fusível propriamente dito 
- tampa 
- espoleta de aviso 
 
Deve ser ressaltada a função do parafuso de ajuste que evita a troca indevida de um 
fusível de menor por outro de maior capacidade de corrente, mantendo, por isso, as 
condições de segurança de instalação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 21 
 
3 – Fusíveis NH 
 
Estes fusíveis destinam-se principalmente à proteção dos sistemas industriais. Suas 
características construtivas são semelhantes à do Diazed. 
Um elo de fusão, de cobre em forma de lâmina, vazada para reduzir a seção 
condutora em locais pré-determinados, é envolto também em areia, e seu corpo é de 
porcelana. Sua forma externa é retangular. Suas extremidades são fechadas com 
peças metálicas de cobre prateado, dotado de facas, que vão fazer o encaixe na base 
da instalação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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IV – DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICO DE CAIXA MOLDADA (QUICK-LAG) 
 
Este disjuntor substitui, com vantagens, fusíveis e chaves-faca, em instalações 
residênciais, sendo ainda de menores dimensões. É composta de duas partes a 
atuação: a parte térmica e a parte magnética. É fabricado com baquelite ou outro 
material semelhante. Como já foi dito acima, atua para curtos e para sobrecargas. A 
parte térmica tem como princípio de funcionamento a dilatação diferente das duas 
lâminas que compõe o bimetal, e a parte magnética tem como princípio o 
deslocamento causado por força magnética. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
V – CHAVE MATHEUS OU CHAVE SECCIONADORA FUSÍVEL 
 
Esta chave executa a função de abertura dos circuitos, tanto para curtos quanto para 
sobrecargas, através da queima e conseqüente rompimento do fusível. É composto de 
um corpo de baquelite, que tem nas suas extremidades, dois elementos metálicos, 
onde um é de encaixe do fusível, e o outro o inferior, tem uma articulação associada 
ao próprio fusível. É montado verticalmente ou em ângulos acentuadamente verticais. 
O fusível gira em torno de seu apoio inferior quando, na queima, por ser a fixação 
mecânica, efetuada neste elemento. Com a queima do fusível, o cartucho fica livre 
para girar abrindo assim o circuito, interrompendo a circulação da corrente. 
 
 
 
 23 
 
 
 
 
 
 
VI – Todos os dispositivos relacionados neste roteiro terão suas características 
construtivas discutidas em laboratório, com os equipamentos em mãos. 
 
 
 
 
 
VII – QUADRO DE ANOTAÇÕES 
 
Neste quadro, o aluno deverá anotar as informações complementares , fornecidas 
durante a aula pelo professor. Deverá ainda, com o auxílio do mesmo, fazer em 
laboratório, no referido quadro, uma análise de qualidade dos dispositivos estudados, 
tendo como base, o fator “segurança”, com relação aos materiais usados na 
fabricação deles. (triângulo de fogo) 
 
 24 
 
 QUADRO DE ANOTAÇÕES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 25 
 
 
AULA PRÁTICA Nº 5 
 
ASSUNTO: Estudo da Variação da Resistência Ôhmica de um material semicondutor. 
 
OBJETIVO: Verificação da correlação entre a condutividade e a variação da 
temperatura dos semicondutores. 
 
I – RESUMO TEÓRICO 
 
Os materiais semicondutores apresentam como característica, uma variação negativa 
e exponencial do coeficiente de temperatura em relação à resistência. 
Esta propriedade pode causar transtornos na maioria dos usos destes materiais, mas 
pode-se também aproveitar esta característica peculiar para outras aplicações, como 
na termometria, sensores térmicos, dispositivos de controle, etc. 
Estes elementos assim aplicados são chamados termistores ou N.T.C (NEGATIVE 
TEMPERATURE COEFICENT). 
Uma diferença fundamental entre um metal e um semicondutor é que o primeiro, é 
unipolar. Isto é, conduz corrente por meio de cargas (elétrons) de somente um sinal, 
enquanto um semicondutor é bipolar (contém dois portadores, elétrons e lacunas). 
O aumento de temperatura de um metal provoca maior movimento térmico de íons e, 
portanto, diminui o caminho livre dos elétrons, resultando na diminuição de mobilidade 
dos mesmos e consequentemente da condutividade. Já nos semicondutores este 
aumento provoca uma maior concentração dos portadores. Isto é, a densidade de 
pares elétrons-lacunas aumentará, segundo a curva abaixo, pois: σ = ( η . M . η + ρ . M 
. ρ) q 
 
 
η = nº de elétrons 
M = mobilidade 
ρ = nº de lacunas 
σ = condutividade 
 
 
 
Curva Característica RxT de um Termistor 
 
 26 
 
 
 
II – MONTAGEM 
 
1 – Material 
 
Termistor, cuba com água, ôhmimetro, fonte de aquecimento (ebulidor), termômetro e 
voltímetro e varivolt. 
 
2 – Procedimento 
 
- Ligar o termistor no ôhmimetro 
- Mergulhar o termômetro e o termistor na cuba com água 
- Ligar o ebulidor na saída do varivolt, em 50-60 V 
- Preencher a tabela abaixo com valores lidos no ôhmímetro e no termômetro 
- Usar um voltímetro na saída do varivolt, para controlar o valor de tensão 
- Traçar gráfico com os valores da tabela, em papel milimetrado comprovando assim o 
comportamento da RxT para os materiais semicondutores. 
 
3 – Tabela 
 
T ( ºC ) R ( Ω ) 
25 
30 
35 
40 
45 
50 
55 
60 
 
4 – Gráfico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2728 
 
AULA PRÁTICA Nº 6 
 
ASSUNTO: Dielétricos Sólidos 
 
OBJETIVO: Determinação dos Índices de Polarização e Absorção para Avaliação do 
Estado de um Isolante. 
 
I – INTRODUÇÃO 
 
Podemos considerar o isolante, na prática, formado de pequenos capacitores, ligados 
em paralelo com resistores elementares, estamos nos referindo ao circuito equivalente 
de um dielétrico, como sendo: 
 
 
Circuito Equivalente de um Dielétrico 
 
C = capacitância equivalente 
R = resistência equivalente 
Ic = corrente de capacitância 
 
 
O estado de um isolante depende das condições de uso do mesmo, sendo que a 
tendência de qualquer material isolante é diminuir, com o tempo, o valor da resistência 
de isolamento. 
 
II – A resistência de isolamento é medida num instrumento de C.C., de leitura direta, 
chamado Megômetro, podendo ser manual, motorizado ou com acumuladores. 
Constam basicamente de um gerador de tensão e de um circuito medidor. 
Apresentam, além dos terminais de linha e terra, o terminal de guarda, cuja função é 
eliminar a corrente de fuga superficial, indesejável na medição da resistência de 
isolamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 29 
 
III – ÍNDICE DE POLARIZAÇÃO (Ip) E ÍNDICE DE ABSORÇÃO (Ia) 
 
Uma das maneiras usadas, para avaliar o estado de um isolante é a determinação dos 
índices de Absorção e Polarização, que são definidos como: 
 
Ip = L 10 / L 1,0 e Ia = L 1,0 / L 0,5 
 
Onde: L 10 = leitura do Megômetro em 10 minutos 
 L 1,0 = leitura do Megômetro em 1,0 minutos 
 L 0,5 = leitura do Megômetro em 0,5,minutos 
 
IV – CUIDADOS NA MEDIÇÃO 
 
Ao fazer as medições das resistências de isolamento, o aluno deverá observar os 
seguintes cuidados: 
 
1 – escolha correta do aparelho a ser usado com relação ao nível de tensão que o 
mesmo oferece; 
2 – escolha da escala adequada, visando a leitura com maior precisão; 
3 – zerar o aparelho para cada medição a ser efetuada; 
4 – uso do terminal de guarda. 
 
V- PRÁTICA 
 
1 – Procedimento 
 
1.1 – O aluno deverá escolher, no laboratório, o dielétrico a ser usado no teste. 
1.2 – Com o Megômetro e observando os cuidados do item IV deste roteiro, deverá 
proceder as medições da resistência de isolamento nos tempos: 0,5 - 1,0 - 10 
minutos. 
1.3 – Para cada amostra testada deverão ser efetuados três ensaios nos tempos no 
item 1.2. 
1.4 – Determinar, através dos valores obtidos no Megômetro, os índices de Absorção 
e Polarização, segundo orientação do item III deste roteiro. 
1.5 – Preencher as colunas das leituras no quadro do item VII. 
1.6 – De posse dos valores obtidos para Ip e Ia, compará-los com os valores da tabela 
do item Vi, para enquadrar cada amostra numa das condições apresentadas na 
mesma. 
 
VI – TABELA DE CONDIÇÕES 
 
CONDIÇÕES Ia Ip 
Perigosa - 1 
Pobre 1,1 1,5 
Discutível 1,1 a 1,25 1,5 a 2,0 
Razoável 1,25 a 1,40 2,0 a 3,0 
Bom 1,40 a 1,60 3,0 a 4,0 
Excelente 5,0 4,0 
 
 
 
 
 30 
 
 VII – QUADRO DE LEITURAS 
 
ENSAIO 
 
L 0,5 L 1,0 L 10 IA IP CONDIÇÃO 
Ensaio I 
 
 
Ensaio II 
 
 
Ensaio III 
 
 
 
 
VIII – QUADRO – RELATÓRIO 
 
No quadro abaixo, baseado no quadro de leituras (item VII), o aluno deverá relatar as 
conclusões obtidas com a determinação de Ia e Ip para a amostra testada, devendo, 
ainda, registrar alguma anomalia ocorrida nas medidas realizadas, explicando a razão 
das mesmas. 
 
 QUADRO DE CONCLUSÕES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 31 
 
AULA PRÁTICA Nº 7 
 
ASSUNTO: Isolantes Líquidos – (Óleo Isolante) 
 
OBJETIVO: Dar conhecimento aos alunos sobre o uso, características principais e 
ensaios normalmente efetuados nos óleos isolantes. 
 
I – CARACTERÍSTICAS DO ÓLEO ISOLANTE 
 
Os óleos são empregados como isolantes em diversas formas. O óleo pode constituir 
o isolamento ele mesmo, isolando partes condutores de transformadores e chaves por 
imersão, ou impregnar substâncias fibrosas como madeiras, papel, algodão, etc. 
Quimicamente os óleos isolantes são hidrocarbonetos, tendo com fórmula geral 
CnH2n+2 e CnH2n. Dentre as características do óleo que devem ser consideradas 
para sua aplicação, destacamos as seguintes: 
 
- tendência à formação da lama, perdas por evaporação, ponto de fulgor, viscosidade 
a diferentes temperaturas, densidade, coeficiente de expansão, ponto de solidificação, 
absorção de umidade, rigidez dielétrica, resistividade, condutividade térmica, calor 
específico. 
 
Uma das principais vantagens do óleo é sua auto-regeneração após uma descarga 
elétrica ou ruptura. Esta propriedade não é, entretanto independente da energia da 
descarga. Uma energia excessiva pode sobre-aquecer o óleo e causar explosões e 
fogo. Apresenta por outro lado a desvantagem de ser higroscópico, inflamável e as 
descargas elétricas podem provocar reações químicas, liberando gases combustíveis. 
Transcrevemos abaixo, uma tabela de características especificadas pela ASTM (D-
1040) para óleos minerais isolantes. 
 
PROPRIEDADES VALOR ESPECÍFICO MÉTODO ASTM 
Rigidez Dielétrica, kV Mínimo 26 D 877 
Valor de Neutralização, mg 
de KOH por g de óleo 
Máximo 0,05 D 974 ou D 664 
Viscosidade, Saybolt 
Universal a 37,8ºC 
Máximo 65 D 88 
Ponto de Solidificação, ºC 
 
Máximo -40 D 97 
Ponto de Fulgor, º C Mínimo 130 D 92 
 
II – ENSAIO DE RIGIDEZ DIELÉTRICA 
 
1 – Rigidez Dielétrica 
 
A rigidez dielétrica de um material ou gradiente de tensão de ruptura é a máxima 
tensão que um dielétrico pode suportar, por unidade de espessura, em um campo 
elétrico uniforme. A unidade de medida é kV por cm, mm ou polegada. 
O formato do corpo de prova afeta os valores encontrados devendo ser definido, bem 
como as condições ambientais e característica da tensão aplicada e sua aplicação. 
 
 
 
 
 
 32 
 
2 – Análise dos Resultados 
 
Usaremos a tabela abaixo, que é constituída de valores mais exigentes, que pelo 
padrão ASTM que normaliza o teste. Assim temos: 
 
R.D. em (kV/cm) ANÁLISE DO ÓLEO 
RD > ou = 25 Óleo bom – Conservar 
20 < ou = RD < 25 Óleo usado – Filtrar 
RD < 20 Óleo ruim - Trocar 
 
III – ENSAIO DE ACIDEZ 
 
O óleo em serviço pode formar uma lama que é principalmente um produto da 
oxidação. Sua formação é acelerada pela temperatura e pelo contato com o ar. 
Algumas vezes o tipo de verniz ou isolamento usados em uma bobina acelera a 
formação da lama. Ácidos orgânicos são também formados no óleo promovendo a 
formação de lama e atacando isolantes fibrosos. Não há correlação entre a quantidade 
de ácido formada e a quantidade de lama. A formação de lama dificulta a condução de 
calor, entope as tubulações e provoca um aumento na temperatura de operação, que 
por sua vez acentua a formação de lama. 
 
2 – Informação sobre o Ensaio de Acidez 
 
O ensaio de acidez permite determinar de forma mais precisa o estado do óleo, 
embora o método calorimétrico não seja muito preciso. Consiste o método 
calorimétrico em colocar-se em Erlemeyer uma quantidade de solvente orgânico, uma 
quantidade de KOH e fenolftaleina até se obter uma coloração rosa-avermelhada. 
Coloca-se então uma quantidade determinada de óleo que, estando ácido, irá 
descorar a solução avermelhada. Adiciona-se novamente KOH até obtermos a 
tonalidade da cor avermelhada anterior. A quantidade de KOH colocada dará o nº de 
neutralização, em função da qual se tem o estado do óleo. Quando o óleo está muito 
ácido, deve-se inclusive examinar o estado do transformador, cujo isolamento sólido 
pode ter sido avariado. 
 
 
 
 
 
 
 
IV – QUADRO DE ANOTAÇÕES 
 
O aluno deverá fazer anotações complementares, fornecidas pelo professor no 
decorrer da aula. 
 
 QUADRO DE ANOTAÇÕES33 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 AULA PRÁTICA Nº 8 
 
 34 
ASSUNTO: Determinação da Rigidez Dielétrica de Óleos Isolantes 
 
OBJETIVO: Fixar o modo de proceder-se à determinação da rigidez dielétrica de 
líquidos isolantes. 
 
REFERÊNCIA: NBR 6869 – ABNT/IBP 
 
 
I – CAMPO DE APLICAÇÃO 
 
Aplicável a óleos derivados do petróleo, hidrocarbonetos e outros produtos 
comumente usados como um meio isolante e de resfriamento em cabos, 
transformadores, disjuntores e equipamentos similares. 
 
II – O ENSAIO 
 
Uma amostra do líquido a ensaiar é submetido a uma corrente elétrica, determinando-
se a rigidez dielétrica que é o quociente entra a tensão em que há a descarga da 
corrente entre os dois eletrodos através da amostra. A rigidez dielétrica de um líquido 
isolante é importante para medir sua capacidade de resistir, sem falhas, a tensões 
elétricas. É também utilizada para indicar a presença de agentes contaminantes, tais 
como água, detritos ou partículas condutoras no líquido que podem estar presentes, 
quando são encontrados baixos valores de rigidez dielétrica. Entretanto, uma rigidez 
dielétrica elevada não indica a ausência de todos os contaminantes. 
 
III – APARELHAGEM 
 
Testador de Rigidez Dielétrica para Óleos Isolantes. 
 
IV- PROCEDIMENTO 
 
1 – Preparação da Aparelhagem 
 
1.1 – ajuste e cuidados com os eletrodos e cuba; 
1.2 – afastamento dos eletrodos. 
 
Deverá ser, durante os ensaios, de 2,54 mm (0,1 polegadas). O afastamento deverá 
ser verificado após qualquer operação do polimento, secagem ou limpeza em que a 
cuba é desmontada ou os eletrodos são movimentados, ao início de cada dia de 
trabalho. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 – Limpeza 
 
 35 
Os eletrodos e a cuba deverão ser limpos com papel tecido absorvente ou camurça, 
limpos e secos. É importante não tocar (com os dedos) os eletrodos ou calibres, uma 
vez limpos. 
Após ajustar o afastamento dos eletrodos, a cuba deverá ser lavada com um solvente 
anidro tal como; querosene ou nafta. 
 
3 – Preparação de Amostra 
 
Obtenha uma amostra do líquido a ser ensaiado com um saca-amostras aplicável ao 
tipo de líquido, conforme especificado no método de amostragem para líquidos 
isolantes. Guarde a amostra em um frasco limpo e seco que possa ser 
hermeticamente fechado e proteja da luz até ser ensaiado. 
 
4 – Aplicação da Tensão 
 
Aplique e aumente a tensão a partir de zero, à razão de 3 kV/seg mais ou menos 20% 
até que ocorra a descarga através do intervalo entre os eletrodos, indicada pelo 
funcionamento do disjuntor; registre o valor alcançado. Não considere descargas 
ocasionais momentâneas que não resultam no funcionamento do disjuntor. 
 
5 – Ensaios de Rotina 
 
Para determinar rotineiramente a rigidez dielétrica de um líquido, faça cinco ensaios 
em um enchimento da cuba com um minuto de intervalo entre cada ensaio. Considere 
como rigidez dielétrica da amostra a média das cinco determinações. 
 
 
V – TABELA DE VALORES MEDIDOS 
 
Na tabela abaixo, o aluno deverá anotar as medidas obtidas durante o teste, para 
posterior análise. 
 
 
ENSAIOS RIGIDEZ DIELÉTRICA (kV/cm) 
1º ensaio 
2º ensaio 
3º ensaio 
4º ensaio 
5º ensaio 
Média 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VI – CLASSIFICAÇÃO PARA ÓLEO ISOLANTE 
 
 36 
 
CLASSIFICAÇÃO TENSÃO DE RUPTURA 
Excelente Maior que 30 kV 
Muito Bom Até 30 kV 
Bom Até 25 kV 
Satisfatório Acima de 22 kV 
Duvidoso Entre 20 e 22 kV 
Ruim Menor que 20 kV 
 
 
VII – QUADRO DE ANOTAÇÕES 
 
Neste quadro, o aluno deverá anotar, pelo resultado obtido (a média das médias), se a 
amostra passa ou não no teste. Deve, ainda, registrar outras ocorrências fora das 
previstas, com relação aos valores encontrados, explicando-as. 
 
 QUADRO DE CONCLUSÕES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 AULA PRÁTICA Nº 9 
 
 
 37 
ASSUNTO: Projetos e Dispositivos de Controle de Iluminação Pública 
 
OBJETIVO: Dar conhecimento ao aluno sobre tais dispositivos, suas aplicações nos 
projetos de iluminação. 
 
REFERÊNCIA: 
MOREIRA, Vinícius de A. Iluminação e Fotometria: teoria e aplicação. 2 ed. São 
Paulo, Edgard Blusher, 1982. 
 
I – CONDIÇÕES DE UMA “BOA ILUMINAÇÃO PÚBLICA” 
 
A iluminação diurna provida da luz difusa de um céu envoado visto ser a fonte 
contínua e estar situada a grande altura. No caso da iluminação artificial, as condições 
são diferentes, pois temos fontes de reduzidas dimensões situadas em baixas alturas. 
Uma uniformidade melhor de luminância é obtida levando-se em consideração: 
 
a) a distribuição de luz realizada pelo aparelho de iluminação; 
b) a altura de montagem da fonte de luz; 
c) o espaçamento e a posição das fontes de luz; 
d) o estudo da superfície do pavimento. 
 
II – INTRODUÇÃO 
 
Um projeto de iluminação pública deve obedecer ao seguinte programa: 
 
a) Classificação e zoneamento das vias segundo sua importância (tráfego de 
veículos, trânsito de pedestres, importância comercial, etc.); 
b) Fixação dos níveis de iluminação (ver item V); 
c) Seleção das lâmpadas e luminárias a serem utilizadas; 
d) Localização das luminárias; 
e) Cálculo de iluminação das vias públicas. 
 
III – OBSERVAÇÕES 
 
a) Classificação de vias públicas 
 
Classe A: são as vias rurais ou as estradas; 
Classe B: são as vias de ligação entre centros urbanos; 
Classe C: são as vias urbanas, caracterizadas pela existência de construções ao longo 
da via e a presença de tráfego motorizado ou de pedestres, em maior ou menor 
escala. 
 
b) Fixação dos níveis de iluminação 
 
- depende da classificação das vias, sendo que cruzamentos, túneis, praças, locais 
principais das cidades e pontes terão estudos individuais. 
- quando se tratar de pisos mais claros, concreto, por exemplo, adotar sempre 2/3 dos 
valores tabelados, que são normalmente especificados para pisos de asfalto. 
 
 
 
 
IV – SELEÇÃO DAS LÂMPADAS A SEREM USADAS 
 
 38 
Nos projetos de iluminação pública, a seleção adequada do tipo de lâmpada a ser 
empregado assume um aspecto econômico importantíssimo, visto que as instalações 
funcionam aproximadamente 12h/d. Também é importante a cor da luz produzida, pois 
ela influenciará a paisagem noturna da cidade. 
A tabela do item V resume algumas das principais características das lâmpadas 
elétricas utilizadas em iluminação pública. 
 
V – TABELA COMPARATIVA PARA ALGUMAS LÂMPADAS USADAS EM 
ILUMINAÇÃO PÚBLICA (SELEÇÃO DAS LÂMPADAS) 
 
TIPOS DE 
LÂMPADAS / 
CARACTERÍSTICAS 
INCANDESCENTE VAPOR DE 
MERCÚRIO DE 
IODETO 
METÁLICO 
(MULTIVAPORES) 
VAPOR DE 
SÓDIO DE BAIXA 
PRESSÃO 
Custo da lâmpada Baixo Muito elevado Muito elevado 
Custo da luminária Baixo Médio Elevado 
Resist. às 
contingências de 
uso 
Boa Boa Regular 
Cor da luz Branca amarel. Branca Amarelada 
Rep. das cores Muito boa Muito boa Precária 
Eficiência luminosa 
aproximada (lm/W) 
15 a 20 70 a 100 140 a 185 
Vida aproximada 
(horas) 
1000 a 1500 6000 a 18000 10000 a 20000 
Sensação de 
ofuscamento 
Média Elevada Fraca 
 
Obs.: Como exemplo, para iluminaria aberta, com superfície refletora em alumínio 
polido quimicamente, com aba lateral em acrílico, colocada numa altura mínima de 6,0 
m, usa-se lâmpadas de vapor de mercúrio 80/125 W ou sódio de 50/70 W, com 
espaçamento de mais ou menos 30m em vias de 12 a 15 m de largura, em bairros 
residênciais com piso asfáltico. 
 
VI – SISTEMA DE CONTROLE PARA ILUMINAÇÃO PÚBLICA 
 
Consta de equipamentos que têm por finalidade ligar ou desligar circuitos de 
iluminação pública. O sistema comumente utilizado é o controle fotoelétrico, que é um 
dispositivo comandado por um elemento foto-sensível cuja finalidade é acionar um 
contato, todas as vezes que houver uma variação na iluminação natural, superior 
àquela para a qual foi calibrado. Com o advento das células foto-resistivas, esses 
dispositivos tornaram-se extremamente simples, compactos e econômicos, 
generalizando assimsua utilização. 
O dispositivo fotoelétrico deverá ser montado em local apropriado (de preferência na 
parte superior dos postes) com o elemento sensível voltado para o sul, de modo a 
evitar a incidência direta dos raios solares. 
 
 
 
 
 
 
CIRCUITO DE CONTROLE DE ILUMINAÇÃO PÚBLICA 
 39 
(COM RELÉ FOTOELÉTRICO) 
 
 
 
 
R  FOTORESISTOR 
 
C  CONTATO 
 
M  MOLA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 AULA PRÁTICA Nº 10 
 40 
 
ASSUNTO: Ensaio de Galvanização 
 
OBJETIVO: Este método fixa o modo de se proceder aos ensaios em artigos de ferro 
ou aço galvanizados, com o fim de verificar as condições de aderência, de 
uniformidade, de continuidade e peso da camada de zinco. 
 
REFERÊNCIA: Normas da ABNT 
 
I – AMOSTRA 
 
1 – Os ensaios são feitos em amostra representativa dos lotes ou partidas de material 
galvanizado e podem ser efetuados, que no material entregue, que no curso de 
execução de serviço, dependendo acordo entre o comprador e o vendedor. Em 
qualquer caso, o vendedor dará todas as facilidades e meios para a realização dos 
ensaios de acordo com o presente método. 
 
2 – A quantidade de amostras a ensaiar, em cada caso, será fixada na especificação 
para o material em questão ou a determinada no pedido. 
 
3 – Tratando-se de artigos de grandes dimensões, o ensaio pode ser executado em 
corpos de prova ou testemunhas que representem todas as fases da operação de 
galvanização. As testemunhas devem ser, de preferência, constituídas por pequenas 
peças de mesmo perfil que os artigos representados. 
 
II – INSPEÇÃO 
 
As amostras, antes de serem submetidas aos ensaios, deverão passar por uma 
inspeção visual, com o objetivo de eliminar previamente as peças portadoras de 
defeitos grosseiros na galvanização recebida. Estes defeitos podem ser: 
1 – aspecto rugoso ou franjado; 
2 – película sem brilho e/ou muito fina; 
3 – áreas não galvanizadas ou com excesso de zinco; 
4 – superfícies escamadas, etc. 
 
III – PROVAS DE ADERÊNCIA 
 
As amostras serão submetidas a uma das provas de aderência abaixo descritas, de 
acordo com a especificação para o material em questão ou com as determinações 
constantes do pedido. 
 
1 – Fio ou arame galvanizado 
 
O fio é enrolado com velocidade uniforme à razão de 15 voltas por minuto, no máximo, 
em torno de um mandril com diâmetro igual a “n” vezes o diâmetro do fio em prova; o 
número “n” será o constante da especificação para o material ou do pedido. 
 
2 – Folhas ou chapas galvanizadas 
 
As chapas são dobradas em ângulo de 180º sobre uma barra com espessura igual a 
“n” vezes a espessura da folha ou chapa em prova; o “n” será o constante da 
especificação para o material ou do pedido. 
 
 
IV – ENSAIO DE PREECE 
 41 
 
1 – Recomendações 
 
As amostras devem estar isentas de cortes ou desgastes ou outros danos na camada 
de zinco. 
As amostras deverão estar perfeitas e completamente limpas com tetracloreto de 
carbono, gasolina ou benzol, a seguir com álcool e, finalmente, lavadas em água 
corrente, devendo ser enxutas com pano ou estopa. 
 
2 – Procedimento 
 
Este ensaio é realizado usando-se uma solução de sulfato de cobre preparada de 
acordo com normas estabelecidas pela ABNT. 
Através de imersões de aproximadamente um minuto, determina-se a qualidade de 
espessura da galvanização. 
Segundo o MB-25, peças rosqueadas devem suportar quatro dimensões de 1 minuto 
cada na solução de sulfato de cobre, e as peças lisas devem suportar seis imersões 
nas mesmas condições. 
 
V – DETERMINAÇÃO DO PESO DA CAMADA DE GALVANIZAÇÃO 
 
Primeiro Método 
 
As amostras são pesadas com aproximação de 0,01g para fios ou arames, e de 1g 
para outros artigos. As amostras devem estar completa e perfeitamente limpas e 
enxutas para receber a galvanização, depois de galvanizadas, as peças são 
novamente pesadas com a mesma aproximação de antes, e a diferença entre os 
valores, em gramas, obtidos antes e depois da galvanização, dividida pela área de 
amostra, em metros quadrados, dará o peso de camada de zinco de galvanização por 
unidade de área, em g/m². 
 
Segundo Método 
 
Usam-se amostras galvanizadas complementares limpas e secas e que são pesadas 
com a mesma aproximação do método anterior, faz-se uma decapagem de 
galvanização e novamente são pesadas às amostras, já completamente secas. 
A diferença entre os pesos, dividida pela área da amostra dará o peso da camada de 
zinco por unidade de área, em g/m². 
 
VI – OBSERVAÇÕES 
 
O aluno deverá escolher uma das peças galvanizadas do laboratório e, observando o 
critério da “Inspeção”, item II deste roteiro, realizar um dos testes citados, recomenda-
se o Teste de Preece, por ser este o que apresenta maior precisão em seus resultados 
e maior facilidade de execução em laboratório. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VII – QUADRO – RELATÓRIO 
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No quadro abaixo, o aluno deverá ao final do teste realizado, registrar os resultados 
obtidos, sob forma de relatório, devendo o professor orientá-lo cuidadosamente sobre 
a maneira correta de efetuar este tipo de trabalho. 
 
 QUADRO – RELATÓRIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VIII – OBSERVAÇÕES FINAIS 
 
1 – A solução usada no teste de Preece deverá, ser feitas em grandes quantidades, 
ser guardada em geladeira, dentro de frascos de vidro ou plástico. 
2 – Durante o teste, a solução deverá estar a uma temperatura de 18 a 22ºC. Se esta 
faixa de temperatura for inferior à temperatura ambiente (caso mais comum), usar 
gelo. 
3 – Para o referido teste, recomenda-se a utilização de cubas de louça ou vidro. 
4 – O professor ainda deverá esclarecer os alunos sobre a existência de outros testes 
de controle de qualidade de galvanização, como por exemplo, Hachuras, cruzadas e 
Caneta magnética. 
 
 
 
 
 
 
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Agradecimentos 
 
Aos monitores: 
 Roberta Lopes Bastos 
 Hewerton Augusto Faria Crosara 
 Luiz Fernando Guimarães Pereira 
 Fernando Rodrigo de Paula