Instalações Elétricas Prediais

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TDE de Instalações Elétricas Prediais
Objetivo
Conhecer os vários tipos de componentes elétrico, o que é, para que serve e sua utilização na execução das instalações elétricas. Conhecer elétricos: Eletrodutos, caixas, condutores, seccionador, interruptor, contatores, chave boia, campainha, sensor de presença, tomadas. 
Introdução
Este trabalho foi executado através de pesquisas sobre os conceitos, utilizações melhorias e benefícios em que os temas podem ser uteis para o cotidiano e no nosso dia a dia.
Eletrodutos
Conduíte que carrega a fiação. É um elemento de linha elétrica fechada, de seção circular ou não, destinada a conter condutores elétricos, permitindo tanto a enfiação quanto a retirada dos condutores por puxamento. A função principal de um eletroduto é proteger os condutores elétricos contra certas influências externas (por exemplo, choques mecânicos e agentes químicos) podendo também, em certos casos, proteger o meio ambiente contra perigos de incêndio e de explosão, resultantes de faltas envolvendo condutores. 
 
Os eletrodutos são classificados como rígidos, curváveis e flexíveis. Além disso, eles podem ser metálicos ou isolantes. Os metálicos devem ser protegidos contra corrosões e essa proteção é feita com cobertura de esmalte, galvanização ou banho de zinco, capa externa plástica ou asfáltica ou tinta epóxica. Os rígidos não podem ser curvados, a não ser com uma ajuda mecânica, e são indicados para lajes e superfícies concretadas, uma vez que não se danificam durante o processo de concretização. Os eletrodutos metálicos rígidos são para paredes finas e de instalações não industriais. Os isolantes rígidos são usados exclusivamente em linhas subterrâneas ou, eventualmente, contidos em canaletas. Os curváveis podem ser deformados sob ação de uma força transversal aplicada durante um curto intervalo de tempo depois retoma sua forma original logo após a cessação da força, são aplicados em linhas embutidas, principalmente em prédios residenciais, comerciais e análogos.
Fornecido em rolos, os flexíveis são indicados para paredes, por serem fáceis de instalar. Por ser flexível, é possível fazer curvas na parede com ele, mas deve-se evitar curvaturas com ângulos muito fechados, pois podem impedir a passagem dos fios ou cabos. O PVC é usado tanto na fabricação de eletrodutos flexíveis quanto rígidos. Possui propriedades de isolação térmica, elétrica e à umidade, além de ser um material anti chama quando formulado adequadamente.
Conexões e acessórios 
As conexões são usadas para emendar tubos, mudar sua direção (curvas) e prendê-los as caixas. As principais são: 
 Luvas: são peças de rosca usadas para unir dois tubos ou unir um tubo a uma curva. 
 Buchas: são peças de arremate colocadas na extremidade do tubo para impedir que os fios e cabos sejam danificados pelas rebarbas na extremidade do eletroduto. 
 Porcas: são semelhantes as buchas, porém são colocadas externamente às caixas com o objetivo de melhorar a fixação do eletroduto a parede da caixa. 
 Curvas: possibilita curvar o eletroduto, direcionando-o para outros locais. 
Há eletrodutos que utilizam conexões não rosqueadas, neste caso as conexões são de encaixe (pressão) ou aparafusadas. Conforme Júlio Niskier (2005) os eletrodutos são utilizados numa ampla variedade de situações: 
 Em lajes e alvenaria: rígidos metálicos ou de plástico rígidos. 
 Enterrados no solo: rígidos não metálicos ou metálicos com proteção contra corrosão. 
 Aparentes: fixados por braçadeiras nos tetos, paredes ou elementos estruturais: eletrodutos rígidos metálicos ou de PVC rígido; podem ser fixados em “mão- francesa”. 
Em equipamentos que apresentam grande vibração, como motores, é recomendado o uso de eletrodutos flexíveis metálicos (conduites) formados por uma fita enrolada em hélice. 
Dutos
Os dutos nada mais são que tubos que tem como finalidade possibilitar a condução de cabos, quando esses devem ser enterrados. Portanto, precisam ser impermeáveis e resistentes, sendo normalmente de cerâmica vitrificada, PVC flexível ou rígido. 
INTALAÇÕES DE CALHAS E CANALETAS
As calhas e canaletas podem ser abertas ou fechadas, com ou sem ventilação direta: de concreto ou alvenaria com reboco impermeável; de chapa dobrada ou de alumínio; de placas de concreto pré-moldado; de placas de ferro fundido e com superfície protetora. o 
Linhas aéreas
Conforme as recomendações da NBR 5410: 2004, as linhas aéreas podem utilizar condutores com ou sem cobertura, com isolamento resistente ao tempo (sol e chuva), ou cabos multiplexados (formados pela reunião de um, dois ou três condutores) resistentes ao tempo instalados sobre postes ou estruturas. Nos locais em que há riscos de explosão, as linhas devem ser enterradas há pelo menos 20 metros do local de risco. A altura mínima para as linhas aéreas são: • 5,50 m nos locais em que há trafego de ônibus, caminhões e demais veículos pesados. • 4,50 m nos locais em que há apenas trafego de automóveis e demais veículos leves. • 3,50 m nos locais onde há apenas passagem de pedestres.
Caixas
Um quadro de distribuição (também conhecido como painel de disjuntores ou simplesmente painel elétrico) é um componente agregado ao sistema de fornecimento de energia elétrica que tem a função de dividir uma alimentação elétrica em circuitos subsidiários. Em outras palavras, o quadro de distribuição é o responsável por coletar a energia na entrada de uma indústria ou residência e subdividir esta energia em subcircuitos.
Os Quadros de Distribuição de Baixa Tensão são inseridos em uma construção em diferentes níveis: 
1. O primeiro nível é o Quadro de Distribuição Geral (QGBTs) que recebe a energia elétrica diretamente do transformador. A proteção aqui é feita com disjuntores elétricos de 600A. 
2. O segundo nível é o Quadro de Distribuição Principal inserido na Entrada da linha elétrica de um estabelecimento, como em um prédio. Ele direciona a energia elétrica para os apartamentos, e possui diversos disjuntores menores de 200A.
Monofásico DTM MONOFÁSICO DR
Bifásico ou trifásico bifásico ou trifásico
 dtm dr
CONDUTORES
Um condutor elétrico é considerado um material que faz com que as partículas eletrizadas se movimentem facilmente. Um exemplo de um bom condutor elétrico são os metais, pois eles são compostos por uma camada externa de átomos, denominados elétrons livres. A ligação desses elétrons livres com o núcleo atômico é insignificante, facilitando assim a passagem de um átomo para o outro, criando assim uma nuvem eletrônica na parte interior do metal. 
Resistência
Quando uma tensão elétrica é aplicada entre duas extremidades de um condutor, uma corrente elétrica é estabelecida, fluindo de uma extremidade até outra. A oposição que o condutor faz à passagem dessa corrente, numa determinada tensão, pode ser caracterizada pela relação: Onde V é o valor da tensão aplicada, medida em Volts e I é o valor da corrente fluindo pelo condutor, medida em Ampères é a resistência elétrica, medida em Ohms.
MATERIAIS CONDUTORES
Denomina-se condutor a todo material que permite a passagem da corrente elétrica com grande facilidade, quando está submetido a uma diferença de potencial elétrico. 
Os materiais mais utilizados na fabricação dos condutores elétricos são:
Cobre: É um metal preferentemente utilizado para a construção de condutores elétricos, já que é muito dúctil e maleável. Ele é eletricamente eficiente no uso da energia, porque a eletricidade que flui por meio dos fios de cobre encontra muito menos resistência do que a que se encontraria em fios de alumínio ou aço de igual diâmetro. Além disto, o cobre é melhor condutor elétrico que qualquer outro metal não precioso, somente superado pela prata.
Além disso, este tipo de condutores dão uma maior facilidade no uso de soldas nos terminais e emendas. É por isto que o cobre ganhou a posição de melhor condutor elétrico. O cabo de cobre tem como virtude que sua vida útil é muito maislonga que outros tipos de cabos. Por isto, a longo prazo, comprar um cabo de cobre é mais econômico que de outro tipo, já que os cabos em alumínio corroem facilmente.
PARTES QUE COMPÕEM OS CONDUTORES ELÉTRICOS
Denomina-se condutor elétrico a todo corpo que é capaz de conduzir ou transmitir a eletricidade. Os materiais mais usados para a fabricação de condutores elétricos são o cobre e o alumínio. Ainda que ambos os metais tenham uma condutividade elétrica excelente, o cobre constitui o elemento principal na fabricação de condutores pelas suas notáveis vantagens mecânicas e elétricas. Os condutores elétricos podem ser sólidos (fios), ou flexíveis, formados por vários fios finos encordoados. Os condutores elétricos são compostos de três partes diferenciadas: 
 A alma ou elemento condutor 
 A isolação 
•As coberturas
 ALMA/ CONDUTOR
ISOLAÇÃO
COBERTURAS
A ALMA OU ELEMENTO CONDUTOR
A alma é fabricada em cobre e seu objetivo é servir de caminho para a energia elétrica desde suas centrais geradoras para os centros de distribuição (subestações e redes de distribuição), para alimentar aos diferentes centros de consumo (instalações industriais, comerciais, residenciais, etc.).
A ISOLAÇÃO
O objetivo do material isolante em um condutor é evitar que a energia elétrica que circula nele entre em contato com as pessoas ou com objetos. Do mesmo modo, a isolação deve evitar que condutores em diferentes potenciais elétricos possam fazer contato entre si.
AS COBERTURAS
O objetivo fundamental das coberturas é proteger a integridade da isolação e da alma condutora contra danos mecânicos, tais como atritos, golpes, etc. Normalmente, as coberturas são feitas em material polimérico. No entanto, quando as proteções mecânicas são de aço, latão ou outro material resistente, estas se denominam armaduras. A armadura pode ser de fita, fio ou malha.
CLASSIFICAÇÃO DOS CONDUTORES ELÉTRICOS DE COBRE
 A classificação dos condutores elétricos de cobre é a seguinte: 
CONFORME O GRAU DE DUREZA 
Dependendo do uso, se classificam em: 
De cobre de têmpera dura: Tem as seguintes características: • Condutividade de 97% em relação ao de cobre puro. 
 Resistividade de 0,018 (Ωmm²/m) à temperatura ambiente 20 °C.
• Capacidade de ruptura à carga; oscila entre 37 a 47 kg/mm². • Utiliza-se em linhas de condutores nus para o transporte de energia elétrica. De cobre de têmpera mole: Tem as seguintes características: 
 Condutividade de 100% em relação ao de cobre puro. • Resistividade de 0,01724 (Ωmm²/m) à temperatura ambiente 20 °C.
 Capacidade de carga de ruptura média 25 kg/mm². • Como é dúctil e flexível utiliza-se na fabricação de condutores isolados.
CONFORME SUA CONSTITUIÇÃO 
Dependendo de como está constituída a alma ou elemento condutor, classificam-se em: 
 Fio (sólido): A alma condutora está formada por um só elemento ou fio condutor.
Cabo: A alma condutora está formada por uma série de fios condutores; isto faz com que seja flexível.
CONFORME O NÚMERO DE CONDUTORES 
 Dependendo da quantidade de condutores que podem trabalhar em forma independente, estes se classificam em:
Unipolar: É o condutor elétrico que tem uma só alma condutora com isolação e com ou sem cobertura. 
Multipolar: É o condutor elétrico que tem duas ou mais almas condutoras, envolvidas cada uma com sua respectiva isolação e com uma cobertura comum.
SEÇÃO NOMINAL DOS CONDUTORES ELÉTRICOS
Os condutores elétricos identificam-se de acordo com sua seção nominal, que é expressa em mm2: 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 40 
seccionador
São dispositivos destinados a realizar manobras de seccionar e isolar um circuito elétrico. Em condições normais e com seus contatos fechados, elas devem manter a condução de sua corrente nominal, inclusive de curto-circuito até a abertura do disjuntor, sem sobreaquecimento. Basicamente a seccionadora é uma extensão do condutor que, se desloca quando acionado, abrindo e fechando através dos contatos fixo e móvel. Normalmente em média tensão seu controle é manual através de alavanca ou bastão. 0; 500; 630; 800; 1000
 Classificação das seccionadoras de MT (Média Tensão) 
Podemos classificar as seccionadoras de Média Tensão em função de suas características de operação. 
Características de operação 
Enfocando as características de operação, as chaves seccionadoras podem ser: 
 
CHAVE SECCIONADORA
Sem carga cada fase é munida de um isolador para sustentação do contato fixo e outro para sustentação do braço de acionamento (varão), um eixo rotativo, que quando acionado através de uma alavanca manual, provoca o fechamento ou abertura simultânea das três facas (contatos móveis).
Esse tipo de seccionadora pode, também, ser dotada de fusíveis (fase a fase) que, quando queimado, interrompe a alimentação da respectiva fase, porém, sem provocar a abertura da seccionadora.
Chave faca unipolar
 A operação de abertura e fechamento é realizada manualmente através de um bastão isolante, cada fase é acionada individualmente. 
 Chave fusível 
Também conhecida como chave Mattews, executa tanto a função normal de comando sem carga, quanto a de proteção perante um curto-circuito, pela queima do fusível que, em condições normais, também faz a vez de contato móvel. A operação desta chave é idêntica à da chave faca unipolar.
Também chamada de interruptor tripolar de média tensão, possui um dispositivo destinado a abrir e fechar um circuito sob carga. É projetada para ser instalada em ambiente abrigado. O arco elétrico é dissipado dentro de uma câmara e os contatos são acionados com o auxílio de molas para acelerar a abertura e fechamento.
Esse tipo de seccionadora pode, também, operar com fusíveis (fase a fase) que, quando queimam, provocam o acionamento de um disparador (espoleta) que, por sua vez, aciona o dispositivo de abertura da chave, seccionando o circuito.
Trabalhando com segurança
Antes de dar início às rotinas de inspeções e manutenções, recomenda-se a elaboração da Análise Preliminar de Riscos com vistas a garantir a máxima segurança dos técnicos executantes. 
Nesta análise, devem ser observados ao menos, os seguintes procedimentos:
1 - Verificar todos os equipamentos de proteção individual - EPI´s necessários para garantir a integridade dos técnicos executantes.
2 - Impedimento da seccionadora. 
3 - Assegurar-se de que a fonte de energia dos circuitos auxiliares de comando, esteja desligada. 
4 - Não utilizar ferramentas inadequadas e não padronizadas. 
5 - Instrumentos e utensílios devem ser inspecionados antes do início dos trabalhos, verificando-se seu estado, qualidade e quantidade. 
6 - Delimitar e sinalizar a área de trabalho e/ou diferenciar os equipamentos energizados, dos equipamentos desenergizados.
Após a conclusão dos trabalhos, também são necessários alguns procedimentos mínimos de segurança:
1 - Remover todos os utensílios utilizados, tais como materiais de limpeza e ferramentas. 
2 - Limpeza do local, com a remoção de todos os detritos originados durante a execução dos trabalhos
3 - Inspeção final do equipamento e do respectivo painel. 
4 - Desimpedimento do equipamento. Seccionador Tem como função permitir o ligamento ou desligamento de uma carga. Essencialmente é um dispositivo de manobra (mecânico) que assegura, na posição aberta, uma distância de isolamento que satisfaz requisitos de segurança especificados. 
Um seccionador deve ser capaz de fechar ou abrir um circuito, em duas situações mais relevantes: 
Quando a corrente estabelecida ou interrompida é desprezível, e 
 Quando não se verifica uma variação significativa na tensão entre terminais de cada um dos seus polos.
Interruptor
O interruptor é um dispositivo simples, usado para abrir ou fechar circuitos elétricos. São utilizados na abertura de redes, em tomadas e entradas de aparelhos eletrônicos, basicamente na maioria das situações que envolvem o ligamento ou desligamento de energia elétrica.
INTERRUPTOR SIMPLES
O interruptorsimples é utilizado para acionar lâmpadas em um único ponto. Por isso, esse tipo de instalação é indicado, principalmente, para ambientes pequenos que possuam apenas uma porta de acesso.
INTERRUPTOR PARALELO (THREE-WAY)
Esses são os de instalação mais complexa, e indicados para ambientes grandes e que precisam de luzes acesas em dois pontos distintos.
INTERRUPTOR INTERMEDIÁRIO (FOUR-WAY)
O interruptor intermediário é utilizado em circuitos com três ou mais pontos diferentes. Também conhecido como four-way, deve ser sempre utilizado em conjunto com interruptores paralelos. Sua utilização é ideal para locais com grandes espaços, como depósitos, ginásios, grandes lojas, entre outros.
CONTATOR
Os contatores estão entre os principais componentes da área de comandos elétricos e eletromecânicos. Eles são utilizados em acionamentos e proteção, geralmente atuando em conjunto com outros acessórios e componentes.
Os contatores nada mais são do que um conjunto de contatos que é acionado por eletroímã. Eles podem ser contatos Normalmente Aberto (NA), Normalmente Fechado (NF), ou contatos comutadores que comutam entre um Aberto e um Fechado (NAF).
Os contatores trabalham através de efeito eletromagnético, possuindo três contatos de carga alimentando diretamente os motores. Também existe o bloco de contatos auxiliares que são usados para aumentar a capacidade de automatização no comando a ser executado. 
as partes principais de um contator
Bobina – é um enrolamento de cobre que cria um campo eletromagnético. Quando a bobina é alimentada através dos terminais A1 e A2, promove o deslocamento do núcleo de ferromagnético.
Núcleo – é construído por lâminas de material ferromagnético e conta com duas partes separadas por ação mecânica de molas. Uma destas partes do núcleo está acoplada aos contatos e quando há movimento do núcleo, ocorre o acionamento dos contatos de comando e de carga do contator.
Contatos – são lâminas metálicas que tem a função de chaveamento, sendo responsáveis pela condução de correntes de carga e correntes de comando. Então quando a bobina do contator está sem energia, os contatos ficam em repouso. E quando a bobina está energizada, os contatos são comutados através do movimento do núcleo no qual estão acoplados mecanicamente.
Mola – é a mola responsável em colocar os contatos na posição de repouso no momento em que a bobina for desconectada da fonte de energia. Portanto, nesta condição a força exercida pelo campo magnético sobre o núcleo é menor do que a força da mola, causando um afastamento das partes do núcleo.
Tipos de contatores
AC1 é a categoria usada quando o fator de potência é pelo menos 0.95, cargas puramente resistivas, aquecimento, resistências e outros. A interrupção de corrente neste tipo de carga é fácil, devido ao baixo fator indutivo.
AC2 é a categoria voltada para partidas e desligamentos, frenagem por contracorrente e partida por impulso em motores de anéis. O contator é preparado para suportar uma corrente até 2.5 vezes maior que a corrente nominal. A interrupção é bem mais severa e o contator deve suportar.
AC3 é a categoria para motores de gaiola cujo desligamento ocorre com o motor em regime. A corrente de partida pode ser de 5 a 7 vezes maior que a corrente nominal do motor. Eles são usados por exemplo, em elevadores, correias transportadoras, escadas rolantes, elevadores, bombas, misturadores ou ar condicionado.
AC4 é a categoria para manobras ainda mais pesadas como em tornos ou pontes rolantes.
Chave boia
A chave boia nada mais é do que um interruptor, onde sua principal função é controlar o nível de liquido em determinados locais, tais como: Reservatórios, tanques, caixas d’água, poços, etc.
Seu acionamento sempre irá acontecer em duas situações, nível baixo e nível alto. Sendo assim ele vai emitir sempre dois pulsos, ora acionando a válvula para abastecer ora acionando a válvula para cessar o abastecimento.
Tipos de chaves boias
Chave boia com contatos de mercúrio: Essas chaves de nível são fabricadas em PVC e contem em seu interior um contrapeso metálico que possui a função de manter a chave boia na posição desejada e uma ampola com contatos e o mercúrio. Esses contatos são ligados aos terminais dos condutores que são acionados pelo fechamento realizado pelo mercúrio.
Chave boia contatos sólidos (fixos): Essa chave boia também é feita de material plástico, essa boia é constituída de contatos fixos em uma caixa que contem contatos fixos e moveis, uma haste fabricada em latão com limitadores de níveis que são ajustados de acordo com a necessidade.
Chave boia com sensor eletrônico: Esse modelo de chave é bem mais elaborado e sofisticado dos demais, esses contêm sensores fabricados com grafite e são utilizados para nível superior e inferior. Esses sensores detectam qual o nível do liquido e emitem um sinal para um relé eletrônico e esse irá desligar ou ligar a bomba, válvula ou qualquer outro atuador.
campainha
A campainha elétrica é um dispositivo utilizado em diversas residências que, quando acionado, emite um som para chamar alguém. 
Uma campainha elétrica é um dispositivo constituído por um interruptor, um eletroímã, um badalo, uma gongo e um gerador de corrente contínua ou alterna.
Quando alguém pressiona o botão da campainha, o circuito é fechado e uma corrente elétrica é estabelecida em seu interior. Com isso, o eletroímã é carregado e gera um campo magnético, atraindo assim o badalo (isso ocorre porque o eletroímã passa a se comportar como um imã). No momento em que o badalo é atraído pelo eletroímã, ele se choca com o gongo e provoca o barulho da campainha. Depois que isso ocorre, a corrente elétrica no sistema é cessada e o badalo volta para a sua posição de origem. Sempre que a campainha é acionada, apertando-se seu botão, esse processo se repete.
Sensor de presença
Os sensores de presença servem especialmente para detectar possíveis invasões em ambientes.
Podem funcionar de duas maneiras diferentes: por movimento ou temperatura. Os sensores infravermelhos passivos captam a variação térmica e são calibrados de acordo com a temperatura do corpo humano. Assim, caso alguém entre no ambiente, provocando uma mudança repentina na luz infravermelha, um alarme será automaticamente acionado. Os sensores com emissores de micro-ondas, por sua vez, captam os movimentos e causam alarmes quando movimentações estranhas ameaçam a casa.
Esquema elétrico do sensor de presença
tomadas
As tomadas são os meios nos quais a energia elétrica é distribuída dentro do imóvel para que seja ligado aparelhos eletroeletrônicos, eletrodomésticos e outros dispositivos elétricos que é uma pessoa possa ter dentro de sua casa.
 As tomadas podem ser de 110 ou 220 volts dependendo da necessidade e do aparelho que você pretende ligar. Alguns equipamentos exigem obrigatoriamente o uso de tomadas 220 como é o caso do ar condicionado e outros aparelhos elétricos. Na região sudeste do Brasil é comum usarmos as tomadas 110 para quase toda a casa e usar 220 em situações específicas.