25/12/2014

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MONTAGEM E MANUTENÇÃO DE MICROCOMPUTADORES

SENAC – PI

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

Instrutor: Marcus Vinicius

Instalações Elétricas

• 1º passo para testes em possíveis problemas no PC;

• Problemas na instalação podem ocasionar travamentos, reinícios, desligamentos repentinos, perda/desgaste de peças;

• Responsáveis por problemas no PC:

1. Instalações elétricas;

2. Hardware;

3. Software;

4. Peopleware; 2

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS CONCEITOS BÁSICOS

• Corrente Elétrica (I)

• Tensão Elétrica (V) / Diferença de Potencial (DDP)

• Circuito Elétrico

• Potência Elétrica (Pot)

• Choque elétrico

• Curto Circuito

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CORRENTE ELÉTRICA (I) CONCEITOS

• Movimento ordenado de partículas eletricamente carregadas. Só existe a partir do momento que ligamos algum aparelho na tomada;

• A unidade padrão no SI para medida de intensidade de corrente é o ampere(A);

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TENSÃO ELÉTRICA (V) CONCEITOS

• Força externa que empurra a corrente;

• A tensão é a causa da corrente e a corrente é o efeito;

• A tensão está sempre presente numa tomada, independente da existência de um equipamento qualquer ligado ou não;

• Tipos: Alternada e Contínua;

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ESTUDO DA TENSÃO ELÉTRICA TENSÃO ALTERNADA

• A cada instante os pólos de uma tomada de energia se invertem tornando-se ora positivos ora negativos;

• Existe também a variação de valores durante todo o fornecimento da mesma;

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ESTUDO DA TENSÃO ELÉTRICA TENSÃO ALTERNADA – Cont.

• Ponto de localização: Tomada Elétrica;

• Frequência de oscilação: 60 Hz;

• Valores: 110V ou 220V (dependendo da região);

• Intervalos aceito para a tomada:

– 220: [200V - 240V]

– 110: [90V – 120V]

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ESTUDO DA TENSÃO ELÉTRICA TENSÃO CONTINUA

• Flui num único sentido ou polaridade;

• Fontes Geradoras: Baterias, Fontes de alimentação;

• Separação dos pólos positivos e negativos;

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CIRCUITO ELÉTRICO - CONCEITOS

• Caminho fechado para o percurso da corrente elétrica;

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Choque Elétrico

• Reação do organismo à passagem da corrente elétrica;

• Afinal, é a voltagem ou a corrente que faz mal?

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Efeitos da corrente no organismo humano

• 100µA a 1mA – limiar da sensação;

• 1mA a 5mA – formigamento;

• 5mA a 10mA – Sensação desagradável;

• 10mA a 20mA – Pânico, sensação muito desagradável;

• 20 a 30mA – Parasilia Muscular;

• 30 a 50mA – Respiração Afetada;

• 50 a 100mA – Dificuldade extrema em respirar;

• 100 a 200mA – Morte;

• > 200mA – Queimaduras serveras; 12

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POTÊNCIA ELÉTRICA (Pot) CONCEITOS

• Medida do gasto de qualquer equipamento, que ele exige para funcionar;

• Unidade de medida: Watt (W) ou VoltAmpere (VA);

• Potencia (Pot) = Tensão(V) * Corrente (I);

• Exemplo

– Lâmpada de potencia de 100W;

– Tensão da rede elétrica: 220V;

– Corrente necessária para alimentar: ? 13

CONSUMO DE UM EQUIPAMENTO

WATTS X VA

• O valor em Watts sempre será menor que o valor correspondente em VA, devido ao “Rendimento”;

• Potência Aparente (VA) = Voltagem * Corrente;

• Potência Ativa (W) = Voltagem * Corrente * Fator de potencia * Rendimento;

• Exemplo: No-break TS-Shara 1400VA

– Rendimento em rede: 0,96

– Rendimento em inversor: 0,80

– Fator de Potencia: 0,65

– Tensão: ?

– Corrente: ?

• Dúvida: 110V ou 220V ?

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PADRÃO ANTIGO DA TOMADA TRIPOLAR

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PADRÃO NOVO TOMADA TRIPOLAR

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COMPARATIVO PADRÕES

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SUBSTITUIÇÃO DE TODOS OS PADRÕES ANTIGOS

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PÓLO FASE

• Na vista frontal, sempre do lado direito;

• Negativo e Positivo simultaneamente;

• Entrada da Tensão: 220V ou 110V;

• “Pólo que dá choque”;

• Utilizado para transmissão de energia;

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PÓLO NEUTRO

• Na vista frontal, sempre do lado esquerdo;

• “Pólo de retorno”: ~0V;

• Nem positivo, nem negativo;

• Utilizado para transmissão de energia juntamente com o pólo fase;

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PÓLO TERRA

• Não é utilizado para transmissão de energia: 0V;

• Instalação do Aterramento;

• Na vista frontal, sempre localizado na parte inferior, bem ao centro da tomada;

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CHAVE TESTE DIGITAL

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CHAVE TESTE ANALÓGICA

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DIFERENÇA DE POTENCIAL (DDP) CONCEITOS

• Capacidade que um corpo energizado tem de realizar trabalho, ou seja, atrair ou repelir outras cargas elétricas;

• Movimenta a energia elétrica porque é justamente ela que permite a passagem de elétrons de um corpo a outro;

• Se ambos os corpos tiverem o mesmo potencial elétrico, não haverá corrida de elétrons entre eles e consequentemente não haverá corrente elétrica;

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ESTUDO DA DIFERENÇA DE POTENCIAL

• Dados dois pólos A e B da tomada, usaremos a seguinte equação:

»DDP(A,B) = Va - Vb

• Exemplo » Tf = 220V

» Tn = 0V

» Tt = 0V

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MULTÍMETRO - APRESENTAÇÃO

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BORNES OU PONTAS DE PROVA

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MULTÍMETRO - GRANDEZAS

V~ (Voltimetro Alternado): Medição de tensão alternada. Unidade de medida é o Volt(V); Exemplo: Teste da DDP da tomada;

V– (Voltimetro Continuo): Medição da tensão contínua. Unidade de medida é o Volt(V); Exemplo: Teste da saída da fonte de alimentação ou de

baterias;

Ω (Ohmímetro) : Medição de resistência. Unidade de medida é o Ohm; Exemplo: Teste de cabos de força;

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COMO O MULTIMETRO TRABALHA

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Testando Tomada Tripolar

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PROBLEMAS NA INSTALAÇÃO DA TOMADA ELÉTRICA

• Pólos Trocados: os valores da DDPf,t e DDPn,t estão invertidos;

• Falta de Aterramento: os valores da DDPf,t e DDPn,t dão zero(0);

• Extensões: várias tomadas ligadas entre si sobrecarregando a rede elétrica;

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EXEMPLO 01 DE EXTENSÕES

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EXEMPLO 02 DE EXTENSÕES

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DIMENSIONAMENTO CORRETO DA INSTALAÇÃO ELÉTRICA

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DISTURBIOS NA ENERGIA ELÉTRICA

Eventos que produzem resultados indesejados para o sistema.

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DISTURBIOS NA ENERGIA ELÉTRICA

• SURTO DE TENSÃO;

• SUBTENSÃO;

• SOBRETENSÃO;

• BLACKOUT;

• RUIDO;

• SOBRECARGA;

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SURTO DE TENSÃO (SPIKES OU SURGES)

• Quedas/aumentos bruscos no valor da tensão;

• Gera um desgaste maior nos equipamentos;

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SUBTENSÃO(BROWNOUTS OU SAGS)

• Tensão abaixo do suficiente para um equipamento funcionar;

• Pode ser causada por um novo equipamento de alto consumo ligado na rede;

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SOBRETENSÃO

• Tensão acima do suportado por um equipamento;

• Causa o rompimento do isolamento dos condutores, provocando a queima de equipamentos;

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BLACKOUT

• Ausencia de energia para o funcionamento de um equipamento;

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SOBRECORRENTE(SOBRECARGA)

• Diminuição da tensão e aumento da corrente pelos condutores, contribuindo para a perda de energia através do efeito joule e aquecimento dos condutores, podendo provocar curto-circuitos;

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RUIDO

• Tensão extra adicionada ao sinal original que pode causar uma deturpação nele e consequentemente distorcendo a informação transmitida;

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CURTO-CIRCUITO - CONCEITOS

• Ameaça principal a integridade de qualquer instalação elétrica;

• A intensidade da corrente é alta tal que os condutores não conseguem “frear” esta intensidade;

• Geralmente o dispositivo não sofre dano algum, mas a instalação elétrica do ambiente pode sofrer danos graves;

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CONSEQUÊNCIAS

• Travamentos;

• Reinícios;

• Perda de dados/informações

• Perda/Defeitos em equipamentos;

• Obs.: a perda de dados é decorrente de travamentos ou reinícios;

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Equipamentos de Proteção elétrica

• Filtro de Linha;

• Estabilizador;

• No-Break;

• Módulo Isolador (em algumas literaturas ou 99,9% delas, é rejeitado);

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FILTRO DE LINHA

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FILTRO DE LINHA - CONCEITOS

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FILTRO DE LINHA - FUNÇÕES

• Direcionar picos de tensão e descargas elétricas, fornecendo uma corrente constante ao equipamento e direcionando o excesso ao terra;

• Expandir o número de tomadas disponíveis perto do micro ou de equipamentos de áudio/vídeo;

• Garantia que todos os seus equipamentos estão devidamente aterrados;

• Proteção contra curto-circuito e sobrecarga de tensão;

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FUSÍVEL

• Dispositivo de proteção contra altas corrente em circuitos;

• Na troca do fusível observar: Corrente e Voltagem do fusível;

• Ambos estão relatados na extremidade do fusível;

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ESTABILIZADOR

• Tipo de proteção: Subtensões, Sobretensões;

• Os Estabilizadores de Tensão visam a proteção contra a variação de tensão da rede elétrica da concessionária, mantendo a tensão estabilizada dentro de uma determinada faixa;

• Possui um fusível assim como o filtro de linha;

• Observar a potência na hora da compra;

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ESTABILIZADOR

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MÓDULO ISOLADOR

• Oferecido como um substituto ao aterramento;

• Utiliza uma transformador isolador na estabilização da tensão;

• Funciona como um "quebra galho" para situações em que o aterramento é inviável e serve mais para proteger o usuário de choques do que proteger o equipamento;

• Tem a desvantagem de desperdiçar cerca de 10% da energia fornecida (mais do que a maioria dos estabilizadores), que é convertida em calor;

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MODULO ISOLADOR

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NO-BREAK (UPS) • Tipo de proteção: Subtensões, Sobretensões, Ruído,

Black-out;

• Garantir, no caso de interrupção do fornecimento da energia elétrica, o funcionamento do PC ou qualquer outro dispositivo a ele conectado com um tempo de funcionamento extra para que o usuário salve seus trabalhos e faça o desligamento seguro e correto do sistema.

• Já incorporam as funções de estabilizador;

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TIPOS DE UPS

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OFFLINE (STANDBY)

– Alternativa mais barata aos online. Neles, a corrente elétrica é filtrada e entregue diretamente aos equipamentos, como faria um filtro de linha.

– Paralelamente, temos as baterias e o inversor, que assume rapidamente em caso de queda na rede. O circuito responsável pelo chaveamento demora alguns milésimos de segundo (faixa dos 2 a 8 ms) para perceber a queda na rede e acionar o inversor, por isso existe uma breve interrupção no fornecimento aos equipamentos, que acaba passando despercebida graças aos circuitos da fonte de alimentação.

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OFFLINE

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ONLINE DOUBLE-CONVERSION OU CONVERSÃO DUPLA

– São os mais seguros, onde as baterias são carregadas de forma contínua e o inversor fica constantemente ligado, retirando energia das baterias e fornecendo aos equipamentos. Este layout faz com que os equipamentos fiquem isolados da rede elétrica, com os circuitos de entrada e as baterias absorvendo todas as variações.

– Possuem uma baixa eficiência energética, devido à dupla conversão realizada trabalhando com 70 a 90% de eficiência.

– Para melhorar a eficiência, muitos fabricantes utilizam layouts híbridos , onde um circuito monitora a corrente da tomada e chaveia rapidamente para o modo de operação online apenas quando ela apresenta variações ou um nível de ruído acima de um valor estipulado. Este modo de operação é muito comum em nobreaks para servidores, já que oferece um bom nível de proteção e desperdiça menos energia.

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ONLINE

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LINE-INTERACTIVE

– Evolução dos offline. Neles, o inversor também assume apenas quando existe falha na rede elétrica; a diferença é que o inversor fica ligado continuamente e um circuito de monitoramento se encarrega de monitorar a tensão e usar energia do inversor em caso de queda na tensão.

– Caso ocorra um brownout e a tensão caia, o circuito repõe os mesmos 10% usando energia do inversor, de forma que os aparelhos recebem sempre uma tensão de 115V. Os nobreaks line-interactive utilizam as baterias de uma forma muito mais ágil que os offline e são mais confiáveis. O problema é que eles também desperdiçam mais energia, já que o inversor precisa ficar continuamente acionado.

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LINE-INTERACTIVE

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LINE-BOOST

– Em vez de manterem o inversor continuamente ativo, a postos para compensar variações na rede elétrica, eles utilizam um transformador auxiliar, que aumenta a tensão em um valor fixo (geralmente 12%) quando usado.

– Se a tensão cai, o transformador auxiliar entra em cena, aumentando a tensão atenuando a redução. A função desse sistema é evitar que o nobreak precise chavear para as baterias durante brownouts, preservando a carga para quando elas forem realmente necessárias.

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LINE-BOOST

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FILTRO X NO-BREAK

• O estabilizador desperdiça mais de 6% de toda a energia que passa por ele. O filtro de linha não;

• O filtro de linha é mais barato, já que não utiliza o transformador e o relé;

• O filtro de linha é um dispositivo passivo, que não produz as variações de tensão criadas pelo seletor do estabilizador, assim ele faz seu trabalho sem oferecer efeitos colaterais;

• A carga suportada pelos fusíveis é maior que a dos estabilizadores;

• A única situação em que o uso do estabilizador pode ser útil é em locais com uma fiação sub-dimensionada, onde a tensão cai quando algum equipamento é ligado. Nesses casos, o pequeno aumento de tensão oferecido pode ser suficiente para evitar o desligamento;

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TENSÃO DE ENTRADA x

TENSÃO DE SAIDA

• Tensão de entrada: alimenta o aparelho para seu funcionamento;

• Tensão de saída: flui do equipamento para os demais, ligados nele;

• Observar a chave seletora no equipamento para escolha correta da tensão de entrada;

• Observar as especificações do fabricante no próprio equipamento para configuração correta da tensão de entrada do que estiver ligado no mesmo;

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Exemplos de configuração da tensão de entrada

• Estabilizador/No-break/fonte de alimentação ligados na tomada elétrica: ?

• Fonte de alimentação ligada no estabilizador: ?

• Filtro de linha ligado na tomada: ?

• Filtro de linha ligado no estabilizador: ?

• Fonte de alimentação ligado no filtro de linha: ?

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BIBLIOGRAFIA

• FIGURAS UTILIZADAS: INTERNET E LIVRO ABAIXO RELATADO;

• INSTALAÇÕES ELÉTRICAS SEM MISTÉRIOS • EDITORA SABER: WWW.EDITORASABER.COM.BR

• SITE PARA AQUISIÇÃO: WWW.SABERMARKETING.COM.BR

• AUTOR: NEWTON BRAGA;

• 2ª EDIÇÃO;

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