Desenhista Projetistade Elétrica
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DESENHISTA PROJETISTA DE ELÉTRICA
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DESENHISTA PROJETISTA DE ELÉTRICA
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© PETROBRAS – Petróleo Brasileiro S.A. Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610, de 19.2.1998.
É proibida a reprodução total ou parcial, por quaisquer meios, bem como a produção de apostilas, sem
autorização prévia, por escrito, da Petróleo Brasileiro S.A. – PETROBRAS.
Direitos exclusivos da PETROBRAS – Petróleo Brasileiro S.A.
HIDALGA, Vanderley A.
Desenhista Projetista de Elétrica / FAT – Fundação de Apoio à Tecnologia- São Paulo, 2006.
156 p.:il.
PETROBRAS – Petróleo Brasileiro S.A.
Av. Almirante Barroso, 81 – 17º andar – Centro CEP: 20030-003 – Rio de Janeiro – RJ – Brasil
4
Índice Listas de figuras ........................................................................................................................ 07
Listas de quadros ........................................................................... ........................................... 09
1. Fundamentos de Elétrica - Conceitos Básicos ...................................................................... 10
1.1 Condutor e Isolante .................................................................................................... 10
1.2 Tensão e Corrente Elétrica ......................................................................................... 10
1.3 Resistência Elétrica ............................................ ........................................................ 11
1.4 Potência Elétrica ......................................................................................................... 11
1.5 Fator de Potência ....................................................................................................... 13
1.5.1 Potência dissipada em uma resistência ......................................................... 14
1.6 Energia ................................................. ....................................................................... 14
1.7 Curto – Circuito ........................................................................................................... 15
1.8 Circuito Série .................. ............................................................................................ 16
1.9 Circuito Paralelo .......................................................................................................... 18
1.10 Circuito Misto ........................................................................... ................................. 19
1.11 Fusíveis ..................................................................................................................... 23
1.12 Transformador .......................................................................................................... 25
1.13 Diodo ......................................................................................................................... 30
1.14 Retificação ............................................................................... ................................. 31
1.15 Diodo Zener .............................................................................................................. 32
1.16 Transistor ................................................................................... ............................... 33
1.16.1 Polarização de Transistores ................................ ......................................... 34
1.17 SCR .......................................................................................................................... 40
1.18 DIAC ......................................................................................... ................................ 43
1.19 TRIAC ....................................................................................................................... 43
1.20 Indutor ........................ ............................................................ ................................... 46
1.20.1 Circuito RL Série ........................................................................................... 48
1.20.2 Circuito RL Paralelo ...................................................................................... 49
1.21 Capacitores ............................................................................................................... 50
5
1.21.1 Circuito RC Série .......................................................................................... 52
1.21.2 Circuito RC Paralelo ...................................................................................... 54
1.22 Circuito RLC Série .................................................................................................... 55
2. Projeto de Instalações Elétricas ............................................................................................. 58
2.1 Recomendações da NBR-5410 para o levantamento da carga de iluminação ........ . 59
2.1.1 Condições para se estabelecer a quantidade mínima de pontos de luz ...... 59
2.1.2 Condições para se estabelecer a potência mínima de iluminação ................ 59
2.2 Recomendações da NBR-5410 para o levantamento da carga de tomadas ............. 61
2.2.1 Condições para se estabelecer a quantidade mínima de TUG’s .................. 61
2.2.2 Condições para se estabelecer a potência mínima de TUG’s .............. ......... 62
2.2.3 Elementos Básicos para a Elaboração de Projetos Elétricos ........................ 66
2.2.3.1 Determinação dos Pontos de Iluminação............................................ 66
2.2.4 Simbologia em Instalação Elétrica ................................................................... 66
2.2.4.1 Símbolos de Instalações Elétricas ....................................................... 67
2.2.4.2 Exemplo de Projeto de Instalação Elétrica ........................................... 69
2.3 Tipo de fornecimento e tensão ...................................................................... ............. 70
2.4 Cálculo da potência do circuito de distribuição .......................................................... 74
2.5 Cálculo da corrente do circuito de distribuição ........................................................... 76
2.6 Dimensionamento dos condutores dos circuitos ............... ......................................... 77
3. Comando ............................................................................................................................... 85
3.1 Contatores .................................................................................................................. 85
3.2 Tipos de contatores ............................................................ ........................................ 85
3.3 Principais elementos construtivos de um contator ................... .................................. 86
3.3.1 Contatos dos contatores e pastilhas ............................................................... 87
3.4 Classificação dos contatos ......................................................................................... 87
3.5 Funcionamento de um contator .................................................................................. 89
3.6 Montagem dos contatores .......................................................................................... 90
3.7 Intertravamento de contatores .................................................................................... 90
3.8 Escolha do contator deve satisfazer quais condições? ......... ................................... 94
3.9 Defeitos e causas nos contatores .............................................................................. 95
3.9.1 Defeitos Mecânicos ......................................................................................... 98
3.9.2 Ricochete entre contatos ................................................................................ 98
6
3.10 Relês ......................................................................................................................... 99
3.10.1 Tipos de relês ................................................................................................ 99
3.10.1.1 Relês Eletromagnético .................................................................... 99
3.10.1.2 Relês Térmicos ............................................................................... 100
3.10.1.3 Relês de Tempo .................................................... .......................... 102
3.10.2 Chave auxiliar tipo botoeira .......................................................................... 103
3.10.3 Sinalização luminosa .................................................................................... 104
3.10.3.1 Instalações de Sinalizadores .......................................................... 106
3.11 Diagrama de Comando ............................................................................................ 106
3.11.1 Tipos de Diagramas ...................................................................................... 106
3.11.2 Símbolos Literais ........................................................................................... 107
3.11.3 Identificação de bornes de bobinas e contatos ............................................ 110
3.11.4 Diagrama de circuitos de comando .............................................................. 110
4. Subestação ............................................................................................................................ 115
4.1 Terminologia e Definições .......................................................................................... 115
4.2 Materiais e Equipamentos ................................... ....................................................... 117
4.2.1 Postes Padronizados ...................................................................................... 117
4.2.2 Condições Gerais para Fornecimento ............................................................ 119
4.3 Subestação Primária Simplificada .............................................................................. 122
4.3.1 Subestação Primária Simplificada de Instalação Interna ............................... 123
BIBLIOGRAFIA ......................................................................................................................... 129
ANEXO 1 - SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE ....................................................... 130
7
Lista de Figuras Figura 1 Circuito Série ........................................................................................................... 16
Figura 2 Circuito Paralelo ..................................................................................................... 18
Figura 3 Circuito Misto ......................................................................................................... 20
Figura 4 Transformador ........................................................................................................ 26
Figura 5 Diodo ...................................................................................................................... 30
Figura 6 Polarização Direta ............................................ .................................................... 30
Figura 7 Polarização Reversa ............................................................................................ 30
Figura 8 Retificador de Meia Onda ...................................................................................... 31
Figura 9 Retificador de Onda Completa .............................................................................. 31
Figura 10 Diodo Zener ........................................................................................................ 32
Figura 11 Transistor NPN ................................................................................................... 33
Figura 12 Transistor PNP .................................................................................................... 33
Figura 13 Polarização com Corrente de Base Constante ................................................... 34
Figura 14 Polarização com Corrente de Emissor Constante .............................................. 36
Figura 15 SCR .................................................................................................................... 37
Figura 16 Exemplo 1 – SCR ............................................................................................... 41
Figura 17 Exemplo 2 – SCR ............................................................................................... 42
Figura 18 DIAC .................................................................................................................... 43
Figura 19 TRIAC ................................................................................................................. 44
Figura 20 Disparo do TRIAC .............................................................................................. 44
Figura 21 Indutor ................................................................................................................ 46
Figura 22 Circuito RL Série ................................................................................................. 48
Figura 23 Circuito RL Paralelo ............................................................................................ 49
Figura 24 Capacitores ........................................................................................................ 50
Figura 25 Circuito RC Série ................................................................................................ 52
Figura 26 RLC Série ........................................................................................................... 55
Figura 27 Planta de Residência .......................................................................................... 58
Figura 28 Projeto de Instalação Elétrica .............................................................................. 69
8
Figura 29 Diagrama unifilar de intertravamento (1) .............................................................. 91
Figura 30 Diagrama unifilar de Intertravamento (2) ........................................................ ..... 92
Figura 31 Diagrama de reversão de motor ........................................................................... 93
Figura 32 Partida direta de um motor comandada por contador .......... ................................ 94
Figura 33 Identificação por letras e números ...................................................................... 107
Figura 34 Identificação por símbolos gráficos ..................................................................... 108
Figura 35 Contator de Ligação em Estrela .......................................................................... 108
Figura 36 Bornes ................................................................................................................ 110
Figura 37 Diagrama de Comandos para Chave Reversora ............................................... 111
Figura 38 Diagrama de Comandos para Estrela-Triângulo Automática ............................ 112
Figura 39 Diagrama de Comandos para Chave Compensadora Automática .................... 113
Figura 40 Diagrama de Comandos para Chave de Comutação Polar Automática ............ 114
9
Lista de Quadros
Quadro 1 TRIAC ........................................................................................................................ 45
Quadro 2 Dependências e metragem de uma casa ................................................................. 60
Quadro 3 Dependências, dimensões e potencial de iluminação ................................ .............. 60
Quadro 4 Quantidade de TUGs ................................................................................................ 63
Quadro 5 Dimensões de TUGs e TUEs e determinação de carga ................................ ........... 64
Quadro 6 Dimensões e potência de TUGs e TUEs ..................................................... ............. 64
Quadro 7 Fatores de demanda para iluminação e tomadas de uso geral (TUGs) ................... 74
Quadro 8 No de circuitos de TUEs ................................................ ............................................ 75
Quadro 9 Dimensionamento – n.o circuitos .............................................................................. 78
Quadro 10 Fatores de agrupamento ......................................................................................... 78
Quadro 11 Número de circuitos (casa-exemplo).......................................................... ............. 78
Quadro 12 Número do circuito x corrente x fator de agrupamento ........................................... 79
Quadro 13 Número do circuito x corrente corrigida .................................................................. 79
Quadro 14 Capacidade de condução de corrente .................................................................... 80
Quadro 15 Número do circuito x seção adequada .................................................................... 80
Quadro 16 Seção mínima de condutores.................................................................................. 81
Quadro 17 Número do circuito x tipo.......................................................................................... 81
Quadro 18 n.o do circuito x tipo x seção mínima ...................................................................... 81
Quadro 19 n.o circuito x seção adequada x seção mínima .......................................... ............ 82
Quadro 20 n.o do circuito x seção dos condutores ................................................................... 82
Quadro 21 Potências atribuídas ................................................................................................ 83
Quadro 22 Significado das cores de acordo com a norma VDE .............................................. 105
Quadro 23 ABNT NBR 5280 ..................................................................................................... 109
Quadro 24 Normas técnicas - ABNT ................................................................................... 120
10
Unidade I
Fundamentos de Elétrica - Conceitos Básicos 1.1 Condutor e Isolante
Cada material tem, dentre as suas propriedades, a capacidade de conduzir ou não a
corrente elétrica. Esta capacidade está relacionada diretamente ao número de elétrons livres que os
materiais possuem. Os materiais que possuem maior número de elétrons livres são chamados de
condutores, e têm a facilidade de conduzir a corrente elétrica de um ponto ao outro. Os materiais
que possuem baixo número de elétrons livres são chamados de isolantes. O materiais isolantes
possuem uma capacidade de oposição à passagem da corrente elétrica.
1.2 Tensão e Corrente Elétrica
Os elétrons livres em um condutor estão em constante movimento, porém, de forma
desordenada. Para que estes elétrons livres caminhem de forma ordenada é necessário que haja
uma força que os empurre. A esta força é dado o nome de tensão elétrica, que é simbolizada pela
letra (U). O movimento ordenado dos elétrons livres nos fios, provocado pela ação da tensão, forma
uma corrente de elétrons livres que é chamada de corrente elétrica simbolizada pela letra (I).
11
1.3 Resistência Elétrica
A oposição que um determinado material oferece à passagem da corrente elétrica devido à
sua característica é chamada de Resistência Elétrica, tem a sua representação dada pela letra
grega ômega (? ) e a unidade é dada em Ohms. O componente que possui a característica de
resistência elétrica é conhecido pelo nome de Resistor Elétrico e tem a sua representação gráfica
mostrada abaixo e simbolizada pela letra R
Símbolo:
Os resistores podem ser fixos ou variáveis. Os resistores fixos são componentes cuja
concepção não permite que sua resistência elétrica seja alterada. Estes componentes,
normalmente, apresentam dois terminais. Já os resistores variáveis são aqueles cuja resistência
elétrica pode ser alterada através de um eixo ou cursor. Estes componentes são conhecidos como
reostato ou potenciômetro.
ATIVIDADES DE FIXAÇÃO
1 - Defina tensão, corrente e resistência elétrica.
2 - Explique o que vem a ser resistores fixos e variáveis.
3 - Desenhe os símbolos dos resistores.
1.4 Potência Elétrica
A tensão elétrica provoca o movimento dos elétrons livres em um condutor, de forma
ordenada, dando origem à corrente elétrica. Esta corrente elétrica, ao circular pelo condutor, realiza
12
um determinado trabalho que pode ser de origem mecânica, térmica ou luminosa. No caso de um
circuito com lâmpada incandescente, a passagem da corrente elétrica faz com que esta lâmpada se
acenda e também produza calor. Estas intensidades de luz e calor são percebidas por nós (efeitos)
e são chamadas de potência luminosa (luz) e potência térmica (calor), ou seja, é a transformação da
potência elétrica em outras potências.
Com esta explicação podemos concluir que a potência elétrica em um circuito é o resultado
do produto da ação da tensão elétrica nele aplicado, e da intensidade da corrente elétrica que por
ele circula. A essa potência dá-se o nome de potência aparente e sua unidade de medida é o volt-
ampère dado pelas letras (VA). A potência aparente é composta por duas outras parcelas: potência
ativa e potência reativa.
A potência ativa é a parcela efetivamente transformada em outro tipo de potência, como a
potência mecânica, a potência térmica ou a luminosa. A unidade de medida da potência ativa é o
Watt, simbolizado pela letra (W).
Como exemplo de transformação de potência elétrica em outras potências, temos:
è Potência Mecânica - liquidificador.
è Potência Térmica - chuveiro.
è Potência Luminosa - lâmpadas.
A potência reativa é a parcela transformada em campo magnético, necessária ao
funcionamento de motores, transformadores e reatores.
A unidade de medida da potência reativa é o Volt-ampére reativo e simbolizado pelas letras
Var.
Nos projetos de instalação elétrica, os cálculos efetuados são baseados na potência
aparente e potência ativa.
13
1.5 Fator de Potência
Como vimos, a potência ativa é uma parcela da potência aparente, portanto, ela representa
uma porcentagem da potência aparente, que é transformada em outras potências como mecânica,
térmica e luminosa. A esta porcentagem dá-se o nome de fator de potência.
Nos projetos elétricos, aplica-se o fator de potência para transformar um valor de potência
aparente em potência útil, utilizando uma regra simples: para circuitos de iluminação, o valor do fator
de potência utilizado na transformação da potência aparente em potência útil é igual a 1,0 e para
circuitos de tomadas de uso geral este fator de potência é igual a 0,8.
Vejamos dois exemplos:
• Potência de iluminação (aparente) = 700 VA
• Fator de Potência a ser aplicado = 1,0
• Potência Ativa de iluminação = 1,0 x 700 VA = 700 W
e
• Potência de tomadas de uso geral = 7500 VA
• Fator de Potência a ser aplicado = 0,8
• Potência Ativa de tomadas de uso geral = 0,8 x 7500 VA = 6000 W
14
1.5.1 Potência dissipada em uma resistência
Vimos que a potência é a relação entre a tensão e corrente, e como a tensão e a corrente
têm relação com a resistência, pela lei de Ohm, podemos extrair algumas relações como as
mostradas abaixo:
(1) P = V . I e (2) V = R . I
Deduzindo, podemos dizer que:
P = R.I. I logo P = R I²
Ou
P = V. V/ R logo P = V² / R
Complementando:
Se : P = V . I
1 W = 1 V . 1 A
Exemplo:
Calcule a potência dissipada em um resistor de 120 ohms, que é percorrido por uma
corrente de 2 A.
P = R I² = 120 . (2)² = 480 W
Para o exemplo anterior, qual seria a nova potência dissipada no resistor, quando este for
submetido a uma tensão de 110V?
P = V² / R = (110)² / 120 = 100,83 W
1.6 Energia
A energia é representada pela parcela da potência ativa consumida em um determinado
período de tempo e sua unidade é dada por Watt hora, representado pelas letras Wh. Como
exemplo, podemos citar um banho de 2 horas em um chuveiro com potência de 4400 W.
15
Energia = Potência x Tempo
Energia = 4400 W x 2 h
Energia = 8800 Wh
1.7 Curto – Circuito
Em um circuito elétrico, com dois condutores que possuem potenciais (tensão) de valores
diferentes, por exemplo, 0V e 110V, se ligarmos entre eles um condutor (com baixíssima resistência,
ou resistência nula) provocamos uma passagem de corrente de elevada intensidade. A esta corrente
damos o nome de corrente de curto-circuito e, ao fenômeno causado, de curto-circuito
simplesmente. A corrente gerada em um curto-circuito é limitada apenas pela resistência do fio e
pode atingir valores altos, que podem causar danos aos componentes da instalação.
ATIVIDADES DE FIXAÇÃO
1 - Explique o que vem a ser potência elétrica.
2 - A potência aparente é composta por duas parcelas, quais são?
3 - Qual a unidade de potência ativa e em quais potências ela é transformada?
4 - Explique o que vem a ser fator de potência.
5 - Calcule a potência dissipada em um resistor de 330 ohms, que é percorrido por uma corrente de
2A.
16
1.8 Circuito Série
A interligação dos componentes em um circuito é o que caracteriza a sua configuração. No
circuito denominado ‘série’, os componentes estão inseridos em uma seqüência de modo que a
corrente elétrica (I) percorra todos os componentes do circuito com a mesma intensidade. Já a
tensão aplicada (V) é dividida em cada componente (V1 e V2) de acordo com a sua resistência
elétrica (R1 e R2).
Figura 1 – Circuito Série
Para obtermos os valores de corrente e tensão em um circuito série é necessário que
efetuemos alguns cálculos de forma a utilizar a lei de Ohm. Sabemos que a tensão é dada pela
multiplicação da intensidade da corrente (I) pelo valor da resistência (R); sabemos também que para
conhecermos a corrente em um determinado componente, basta dividir a tensão aplicada nele pela
sua resistência (I = V/R). Então, no circuito série acima, para saber a intensidade da corrente que
circula pelos resistores, temos que dividir a tensão aplicada (V) pelo valor total das resistência do
circuito. Porém, para obter o valor total da resistência do circuito, é necessário obter a resistência
equivalente, como veremos a seguir.
Para obter a resistência equivalente em um circuito série basta somar todos os valores de
resistência de cada componente. No nosso exemplo, a resistência equivalente é dada pela
expressão:
Req = R? + R2
Para se obter o valor da tensão em cada componente é necessário saber a corrente que
circula por ele e, também, a sua resistência.
I
V2
V1
17
Com isso, podemos aplicar novamente a lei de Ohm (V = I . R).
Para uma melhor compreensão, vamos exemplificar o nosso circuito.
Obtendo o valor de corrente:
I = V/Req
Obtendo Req:
Req = R1 + R2
Portanto I = V / (R1 + R2)
Agora, para obter cada valor de tensão, dividimos o valor de corrente (que no circuito série é
a mesma em todo o circuito) por cada uma das resistências do componente.
V1 = I . R1
V2 = I . R2
Exemplo:
Para o circuito abaixo, determinar a corrente total, as tensões em cada uma das
resistências, bem como suas potências, a potência total e a resistência equivalente.
V112V
R1
10ohm
R22ohm
10.000 V+ -
2.000 V+
-
1.000 A+-
Req = R1 + R2 = 10 + 2 + 12 ohms
I = V / Req = 12 / 12 = 1 A
V1 = R1 . I = 10 . 1 = 10 V
V2 = R2 . I = 2 . 1 = 2 V
No resistor 1, temos: P1 = V1 . I
18
P1 = 10 . 1 = 10 W
No resistor 2, temos: P2 = V2 . I
P2 = 2 . 1 = 2 W
Pt = V . I = 12 .1 = 12 W
confirmando
Pt = P1 + P2 = 10 + 2 = 12 W
1.9 Circuito Paralelo
R1 R2V1
Figura 2 - Circuito Paralelo
Nos circuitos de associação em paralelo, os componentes são dispostos de forma que a
tensão é a mesma em todos eles e a corrente se divide, em função da resistência de cada
componente.
a) A tensão é a mesma em todos os resistores, pois estão ligados aos mesmos terminais.
b) A corrente I, na associação, é igual a soma das correntes em cada resistor.
I = I1 + I2
c) A resistência equivalente será dada por:
1 / Req = 1 / R1 + 1 / R2
ou
Req = R1 . R2
R1 + R2
V1 V1
I1 I2
19
Exemplo:
Calcule todas as correntes, bem como as potências em cada resistência, a potência total e a
resistência equivalente.
V1
8V
R110ohm
R22ohm 8.000 V
+
-
0.800 A+
- 4.000 A
+
-
I1 = V / R1 = 8 / 10 = 0,8 A
I2 = V / R2 = 8 / 2 = 4 A
I = I1 + I2 = 0,8 + 4,0 = 4,8 A
No resistor : P1 = V. I1 = 8 . 0,8 = 6,4 W
No resistor : P2 = V. I2 = 8 . 4 = 32 W
NOTA-SE QUE: PT = V. I = 8 . 4,8 = 38,4 W
1.10 Circuito Misto
O circuito misto trabalha com as associações ‘série’ e ‘paralelo em cada trecho do circuito.
Devemos analisar sua ligação e utilizar as características específicas de cada caso, aplicando as
regras de cada configuração de circuito para cada um dos trechos. Abaixo, exemplo de circuito
misto.
20
Figura 3 - Circuito Misto
Exemplo:
V1
14V
R1
8ohm
R2
20ohm
R3
30ohm
Através do circuito acima calcule todas as potências.
V1
14V
R1
8ohm
R2
20ohm
R3
30ohm
0.700 A+ -
0.420 A+ -
0.280 A+ -
5.600 V+ -
8.400 V+ -
Trecho 1 – compreende os resistores R2 e R3 em configuração paralela, portanto, será
usada a regra para este tipo de circuito para obter um resistor equivalente R¹.
R¹ = R2 . R3 = 20 . 30 = 600 = 12 ohms
R2 + R3 20 + 30 50
Obtido o valor de R¹, verificaremos que o resistor R¹ ficará em configuração série com o
resistor R1 e então poderemos obter o valor equivalente de um resistor que chamaremos de R2.
21
R2 = R¹ + R1
R2 = 12 + 8 = 20 ohms
Como o resistor equivalente R2 ficará em paralelo com a fonte, podemos calcular o valor da
corrente que passará por este resistor.
I1 = V / R2 = 14 / 20 = 0,7 A
Como o resistor R1 estará em série com o circuito, a corrente calculada I1 circulará por ele,
o que nos permite calcular o valor da queda de tensão sobre o resistor R1 e também sobre o resistor
equivalente R¹.
V1 = R1 . I1 = 8 . 0,7 = 5,6 V
V2 = R¹ . I1 = 12 . 0,7 = 8,4 V
ou
V2 = V - V1 = 14 - 5,6 = 8,4 V
Com o valor da tensão sobre o resistor equivalente R¹ podemos calcular a corrente em cada
um dos circuitos, pois os resistores R2 e R3 estão em paralelo, o que configura tensão igual nos
dois resistores.
I2 = V2 / R2 = 8,4 = 0,42 A
I3 = V3 / R3 = 8,4 / 30 = 0,28 A
ou
I3 = I1 - I2 = 0,7 - 0,42 = 0,28 A
Com os valores de corrente e tensão em cada um dos resistores, podemos calcular a
potência em cada um dos resistores.
Potência no resistor 1: P1 = V1 . I1 = 5,6 . 0,7
P1 = 3,92 W
Potência no resistor 2: P2 = V2 . I2 = 8,4 .0,42
P2 = 3,528 W
Potência no resistor 3: P3 = V3 . I3 = 8,4 . 0,28
P3 = 2,352 W
Pt = P1 + P2 + P3 = 3,92 + 3,528 + 2,352 = 9,8 W
ou
Pt = V . I = 14 . 0,7 = 9,8 W
22
ATIVIDADES DE FIXAÇÃO
1 - No circuito a seguir, determine a tensão no resistor de 50 ohms e 20 ohms, sabendo-se que a
corrente total (I) vale 50 mA.
50ohm
200ohm
20ohm
60ohm
V
2 - No circuito abaixo determine todas as correntes, a tensão no resistor de 2700 ohms (2.7KOhm)
bem como a potência no resistor de 1000 ohms (1KOhm).
2.7kohm
1kohm
2.7kohm
4.7kohm
17V
I
23
1.11 Fusíveis
Os fusíveis são dispositivos que protegem os circuitos elétricos contra danos causados por
sobrecarga de corrente que podem provocar até incêndio. Funcionam como válvulas, cuja finalidade
básica é cortar o fluxo de corrente elétrica toda vez que a quantidade de energia que trafega por um
determinado circuito for excessiva e puder causar danos ao sistema.
Os pequenos fusíveis usados em circuito eletrônico são geralmente simbolizados por:
A principal característica de um fusível é a sua corrente nominal, isto é, o valor máximo de
corrente que o mesmo suporta em regime contínuo, sem interromper o circuito.
Os fusíveis são formados por um filamento projetado para suportar um determinado valor de
corrente, que geralmente vem identificado no próprio corpo do fusível.
Existem vários tipos de fusíveis e podemos citar alguns:
• Fusíveis NH – são aplicados na proteção de sobrecorrente de curto circuito e sobrecarga
em instalações elétricas industriais.
• Fusíveis Diazed – são utilizados na proteção de curto circuito em instalações elétricas,
residenciais, comerciais e industriais e que, quando instalados, permitem o seu manuseio
sem riscos de toque acidental nas partes vivas da instalação elétrica.
• Fusíveis Neuzed – possuem tamanho reduzido e são aplicados na proteção de curto circuito
em instalações típicas residenciais, comerciais e industriais.
• Fusíveis Sitor – são fusíveis ultra-rápidos apropriados em instalações industriais para a
proteção de semicondutores, tiristores e diodos.
• Fusíveis Silized – são utilizados na proteção contra curto circuito em semicondutores, estão
adaptados às curvas de carga dos tiristores e diodos de potência, permitindo, quando da
sua instalação, seu manuseio sem risco de toque acidental em partes vivas.
• Fusíveis Minized – compactos, mono, bi e tripolares, são utilizados na manobra e proteção
de circuitos elétricos.
24
Exemplo:
No circuito indicado F1, F2 e F3 são fusíveis, todos de 3A, isto é, suportam intensidade de
correntes até 3A. Quais os fusíveis que queimarão na energização do circuito com a bateria de 25 V
acionada?
F1
F2 F3
R14ohm
R25ohm
R35ohm
V1
25V
R14ohm
R25ohm
R35ohm
V1
25V
3.845 A+
- 1.923 A
+
- 1.923 A
+
-
F1
F2 F3
25
Req = 4 + 5 . 5 = 4 + (25 / 10) portanto Req= 6,5 ohms
5 + 5
I = V / Req = 25 / 6,5 portanto I = 3,845 A
U1 = R1 . I = 4 . 3,85 portanto U1 = 15,38 V
U2 = Req paralelo. I = 2,5 . 3,845 portanto U2 = 9,625 V
I2 = U / R2 = 9,625 / 5 portanto I2 = 1,925 A
I3 = U / R3 = 9,625 / 5 portanto I3 = 1,925 A
Então teremos os seguintes valores passando pelos fusíveis:
F1 3,85 A
F2 1,925 A
F3 1,925 A
Como o valor nominal de todos os fusíveis é de 3 amperes, somente o fusível 1 irá queimar,
pois a corrente neste trecho do circuito é superior ao valor nominal do fusível.
ATIVIDADE DE FIXAÇÃO
1 - Explique com suas palavras o que são fusíveis?
2- Cite alguns tipos de fusíveis, explicando suas principais características.
1.12 Transformador
Transformador é um componente que modifica uma tensão alternada, aumentando-a ou
diminuindo-a. O transformador é normalmente constituído por 2 bobinas isoladas eletricamente e
enroladas em um mesmo núcleo de ferro.
26
Vp Vs..
Figura 4 - Transformador
A primeira bobina recebe a tensão a ser transformada (Vp) e é chamada de primário e a
segunda bobina fornece a tensão com o valor transformado (Vs) e é conhecida como secundário.
Em um transformador ideal, temos que as potências de entrada e saída são iguais:
Ps = Pp (1)
Como sabemos, potência é dada pela multiplicação de tensão pela corrente, portanto
podemos concluir que a multiplicação da tensão pela corrente do primário é igual a multiplicação da
tensão pela corrente do secundário.
Ps = Us . Is à potência do secundário (2)
Pp = Up . Ip à potência do primário (3)
Substituindo (2) e (3) em (1) temos:
Us Is = Up Ip
Temos também, que a relação de espiras é diretamente proporcional à tensão, ou seja,
quanto maior o número de espiras, maior será a tensão.
Diante desta afirmação podemos elaborar a seguinte relação:
Up = Np e Logo temos: Is = Np . Ip
Us Ns Ns
Exemplo:
Um transformador ideal tem 250 espiras no enrolamento primário e 850 espiras no enrolamento
secundário. Aplica-se uma tensâo de 10 V (eficaz) no primário, calcule:
a) Tensão induzida no secundário.
b) Corrente no primário e no secundário se um resistor de 110 ohms for ligado ao secundário.
Resolução: Us = Ns / Np x Up
Us = 850 / 250 x 10
27
Us = 34 V
Is = Us / R = 34 / 110
Is = 0,3090 A
Up . Ip = Us . Is
Ip = Us . Is / Up
Ip = 34 . 0,3090 / 10
Ip = 1,05 A
Exemplo de Cálculo de Transformadores Monofásicos
D ð Transformador Monofásico de 60 Hz (f = 60 Hz);
A ð P2 = 30 VA
D ð V1 = 110 V
O ð V2 = 15 + 15 V;
S ð I2 = 2 A;
ð P2 = V2 I2 = 15 . 2 = 30 V.A
Em geral o cálculo obedece à seguinte ordem:
1) Potência Primária: P1 = 1,1 . P2 = 1,1 . 30 = P1 = 33 VA
2) Corrente Primária: I1 = P1 / V1 = 33 / 110
I1 = 0,3 A
3) Corrente Secundária: I2 = 2 A
Se admitirmos que, para uma potência secundária até 500 VA, teremos uma densidade de
corrente de 3 . A / 100m² nos fios, então teremos:
4) Seção Transversal do Fio Primário: S1 = I1 / d = 0,3 A / 3 A/mm²
S1 = 0,1 mm²
Aumento de 10%, levar em consideração as perdas.
28
Buscando na tabela de fios esmaltados obtemos: Fio nº 26 AWG
5) Seção Transversal do Fio Secundário: S2 = I2 / d = 2 A / 3 A/mm²
S2 ≅ 0,667 mm²
Da Tabela de Fios obtemos: Fio nº 18 AWG
6) Estimativa da Seção Magnética do Núcleo:
(Usando Lâminas Padronizadas)
Transformador Sm (Seção Magnética)
1 Primário e
1 Secundário
7,5 . P2
f
1 P E . 2 5 ou
2 P E 1 5
7,5 . 1,25 . P2
f
2 P E 2 5
7,5 . 1,5 . P2
f
Sm = 7,5 . 1,25 . P2 = 7,5 . 1,25 . 30 = 5,929 cm²
F 60
7) Estimativa da Seção Geométrica (S g):
Sg = Sm . 1,1 = 1,1 . 5,929 : Sg ≅ 6,522 cm
8) Estimativa do Carretel (Perna Central do Transformador):
A = Sg = 6,522
a ≅ 2,55 cm
29
9) Escolha do carretel: carretel com perna central quadrada de lado a = 2,9 cm.
10) Cálculo da Seção Geométrica: Sg = a² = (2,9)²
Sg = 8,41 cm²
11) Cálculo da Seção Magnética: Sm = Sg = 8,41 / 1,1
Sm ≅ 7,645 cm²
12) Cálculo do n.º de espiras no primário:
N1 = V1 . 10_____
4,44 . Bm . Sm . f
N1 = 110 . 10
4,44 . 10 . 7,645 . 60
N1 ≅ 540,1
N1 adotado = 541 Espiras
Onde:
N1 = nº de espiras no enrolamento primário;
V1 = Tensão no Primário (Volts) (Eficaz);
Bm = Indução máxima no ferro (Lâminas de ferro-silício);
6.000 Bm 14.000 (Gauss) para as nossas lâminas;
B = 10.000 Gauss;
Sm = Seção Magnética (cm²);
f = Freqüência (Hz) da rede.
13) Cálculo do nº de espiras no secundário:
V1 = N1 N2 = N1 . V2 = 541 . 15 ≅ 73,7
V2 N2 V1 110
Aumentamos o resultado em 10%, a fim de compensar a queda de tensão nos
enrolamentos: N2 = 1,1 . N2 ≅ 82 espiras
30
1.13 Diodo
O diodo é um dispositivo que, quando em polarização direta, permite a passagem de
corrente, e em polarização reversa, impede a passagem de corrente.
Figura 5 – Diodo
D1
R1
V1
Figura 6 - Polarização Direta
D1
R1
V1
Figura 7 - Polarização Reversa
31
1.14 Retificação
Os circuitos retificadores possuem a característica de transformar uma forma de onda
senoidal em uma forma de onda semi-senoidal e, juntamente com os filtros, podem transformar uma
senoide em um sinal de característica contínua, ou quase contínua.
Os circuitos retificadores são classificados em dois tipos:
• Meia Onda
• Onda Completa.
D1
R1
T1
V1
..
Figura 8 - Retificador de Meia Onda
Este circuito tem a característica de transformar uma senoide em um sinal de meia senoide,
onde a parte negativa de uma senoide fica bloqueada no circuito, ou seja, fica em zero, só
permitindo que a parte positiva seja idêntica a da senoide.
D1
R1T1
V1D2
Figura 9 - Retificador de Onda Completa
32
O circuito retificador de onda completa permite que a parte positiva da senoide seja
transferida para a saída e a parte negativa da senoide seja invertida e transferida para a saída com
características positivas, desta forma o sinal ficará com duas semi-senoides na parte positiva e
nenhum sinal na parte negativa.
1.15 Diodo Zener
Este componente é fabricado para trabalhar em polarização reversa, ou seja, ao contrário do
diodo comum, o diodo Zener permite a passagem da corrente. O Diodo Zener apresenta uma
característica de tensão constante para uma faixa de corrente, esta propriedade é chamada de
efeito zener. Verificamos que, trabalhando na região reversa, com corrente maior que Izmáx, a
tensão sobre o diodo Vz irá permanecer praticamente constante, isto permite que o diodo Zener
seja utilizado para situações onde seja necessário uma tensão constante.
Dz
Figura 10 - Diodo Zener
O diodo tem as seguintes especificações:
Tensão Zener: (Vz)
Potência Máxima: Pzmax = Vz . Izmax
Para fins e projeto na prática, usamos: Izmin = Izmax /10
Exemplo :
Determine os parâmetros para um zener com Vz = 6,5 V e Pzmax = 420 mw
Iz = Pzmax / Vz = 420 . 10-3 / 6,5
Iz = 64,62 . 10-3 A
Iz = Izmax / 10 = 64,62 . 10-3 / 10
Izmin = 6,46 . 10-3 A
33
1.16 Transistor
É um dispositivo semicondutor de três terminais, no qual uma pequena corrente em um
terminal pode controlar uma corrente muito maior que flui entre o segundo e o terceiro terminal.
Disto, resulta que o transistor pode funcionar tanto como amplificador (de corrente), quanto como
interruptores (chaves). Este componente é formado por junções (positiva e negativa), que podem ser
dispostas de duas formas Negativa – Positiva – Negativa, que são chamadas de NPN, ou Positiva –
Negativa – Positiva, chamadas de PNP.
BC548
Figura 11 Transistor NPN
BC558
Figura 12- Transistor PNP
34
1.16.1 Polarização de Transistores
Os transistores são polarizados de forma a obter em sua base (junção do meio) uma certa
corrente, que fará com que permita a condução de corrente entre as outras duas junções coletor e
emissor (junções da extremidade) e que possui algumas características que iremos verificar.
RB RC
V1
Figura 13 - Polarização com Corrente de Base Constante
No circuito acima, o resistor RB representa o resistor ligado à base do transistor e o resistor
RC, o resistor ligado ao coletor do transistor. Observe que nesta configuração o emissor do
transistor está diretamente ligado à fonte, não possuindo qualquer resistor entre eles. Para estudar
as tensões, correntes e resistências aplicadas, lançamos mão da análise de malhas, avaliando,
neste caso, três malhas. A primeira compreendida entre RB e a junção base – coletor; a segunda,
compreendida entre RC, fonte e a junção coletor – emissor; e a terceira, compreendida entre fonte,
RB e a junção base – emissor.
Além disto, cada transistor possui uma característica própria, chamada de ganho, que é
simbolizada pela letra grega Beta (ß), e está diretamente ligada com as correntes de base e coletor.
Com estes parâmetros podemos tirar algumas equações para análise do transistor.:
35
Escrevendo as equações de malha, teremos:
V1 = Rb Ib + VBE
e
V1 = Rc Ic + VCE
Sabendo-se que ß será o ganho de corrente na configuração emissor comum e será dado
por:
ß = Ic / Ib
Exemplo
RB RC
V1
Através do circuito, pede-se:
a) a corrente de base;
b) a resistência de base;
c) a resistência do coletor, sendo dado:
VBE = 0,7 V V1 = 12 V
? = 100 V VCE = V1 / 3
IC = 12 m A
Solução:
a) Corrente de Base:
IB = IC / ß = 0,012 / 100
IB = 0,00012 A
b) Resistência de Base:
RB = V1 - VBE = 12 - 0,7 = 111,99988
IB 0,00012 0,00012
RB = 99.999 ohms
36
c) Resistência do Coletor:
RC = V1 - VCE
IC
E
VCE = V1 / 3 ou = 12 / 3 portanto VCE = 4 V
RC = 12 - 4 = 8
0,012 0,012
RC = 666,67 ohms
RB RC
V2
RE
Figura 14 - Polarização com Corrente de Emissor Constante
Das equações de malhas temos que:
Rb Ib = V2 - VBE - VRE ,
Rc Ic = V2 - VCE - VRE sabendo que:
IE = IB + IC e VRE = RE IE
Exemplo:
Em relação ao circuito abaixo, pede-se:
a) corrente de base;
b) a resistência de base;
c) a resistência do coletor;
d) a corrente do emissor.
e) a resistência de emissor.
37
Sendo dado:
VBE = 0,7 V V2 = 13 V VRE = V2 / 9
ß = 100 VCE = V2 / 3 Ic = 25 m A
Solução:
a) A Corrente de Base:
IB = Ic/ ß = 0,025 / 100 IB = 0,00025 A
b) A Resistência de Base:
RB = V2 - VBE - VRE sendo VRE = V2 / 9
IBE
VRE = 13 / 9 = VRE = 1,44 V com isso
RB = 13 - 0,7 1,44 = 10,86 / 0,00025
0,00025
RB = 43440 ohms
c) A Resistência de Coletor:
RC = V2 - VCE - VRE
Ic
Sendo: VCE = V2 / 3 = 13 / 3 VCE = 4,33 V e
VRE = V2 / 9 = 13 / 9 VRE = 1,44 V
com isso, temos:
RC = 13 - 4,33 1,44 RC = 289,2 ohms
0,025
d) A Corrente de Emissor:
IE = IB + IC
IE = 0,00025 + 0,025
IE = 0,02525 A
38
e) Corrente de Emissor:
RE = VRE / Ie = 1,44 / 0,02525
RE = 57,029 ohms
ATIVIDADES DE FIXAÇÃO
1) Explique o que vem a ser um diodo e desenhe seu símbolo.
2) Em relação ao diodo desenhe os seguintes circuitos:
a) Polarização Direta.
b) Polarização Reversa.
3) Quais os símbolos dos Transistores NPN e PNP? (Desenhe).
4) O que é um Transistor?
5) Dado o circuito abaixo, calcule:
a) a corrente de base;
b) a resistência de base;
c) a resistência do coletor, com:
VBE = 0,7 V V3 = 15 V ß = 100
VCE = V3 / 4 IC = 17 mA
RB RC
V3
15V
39
6) Pede-se:
a) a corrente de base;
b) a resistência de base;
c) a resistência de coletor;
d) a corrente de emissor;
e) a resistência de emissor.
Sendo dado:
RB RC
V5
RE
VBE = 0,7 V V5 = 16 V
? = 100 VCE = V5 / 5
IC = 30 m A VRE = V5 / 9
40
1.17 SCR
Para se entender o funcionamento do SCR faremos um paralelo com o diodo. No diodo,
quando a tensão vai ficando positiva, a junção entra em condução e a corrente aumenta. O diodo,
quando polarizado diretamente, tem características equivalentes a um curto-circuito.
No SCR, a tensão positiva não modifica a característica de condução, ou seja, ele continua
sendo um circuito aberto que não permite a passagem da corrente. Este circuito se tornará um curto
circuito, ou seja, conduzirá corrente, somente quando for aplicado um pulso no seu terceiro pino,
que é chamado de gatilho.
O grande mérito do SCR é que é possível controlar o seu disparo enquanto o diodo não.
D12N1599
Figura 15 - SCR
A curva real de um SCR trabalha em três regiões: de polarização reversa, de polarização
direta com bloqueio e de polarização direta em condução.
Polarização Reversa – Trabalha-se em VAK < 0 (tensão entre Anodo e Catodo), não há
condução. Nos SCRs de baixa corrente, a corrente reversa é da ordem de dezenas a centenas de
microamper.
Polarização Direta em Bloqueio – Temos várias curvas paramétricas pela corrente de
gatilho. Sendo IG = 0, o SCR continua bloqueado, desde que a tensão seja inferior a VBO
(breakover voltage ou tensão de disparo). Com VAR = VBO , o SCR dispara e a corrente aumenta.
Polarização Direta em Condução – A corrente de anodo tem que atingir um valor mínimo de
disparo IL (latching current ou corrente de disparo), para que o SCR continue em condução. Se esse
valor não for atingido, após o disparo, o SCR retorna ao estado de bloqueio.
41
Exemplo 1:
O SCR atuando como chave para ligar e desligar uma lâmpada.
TIC 116B
CH1
CH2
R1 200ohm
120V / 100W
R2 1100ohm
120 V
Figura 16 - Exemplo 1 - SCR
No circuito acima, podemos observar que, mesmo com a chave CH2 fechada, se a chave
CH1 não estiver fechada, não haverá condução de corrente, pois é a chave CH1 que permite o
pulso para disparar o SCR (corrente de gatilho). Quando a chave CH1 é fechada, uma corrente irá
circular pelo circuito compreendido entre os resistores R1 e R2, o que permitirá uma queda de
tensão sobre R2, com isso o gatilho é disparado e o SCR passa a conduzir, nos seus terminais
Anodo e Catodo. Após o acionamento do SCR, este somente deixará de conduzir, quando a
corrente for retirada dos seus terminais, Anodo e Catodo, ou seja, no circuito acima, somente
quando CH2 for desligada.
42
Exemplo 2:
SCR como retificador de meia-onda.
TIC 116B
CH1
R1 200ohm
120V / 100W
R2 950ohm
120 V
D1
Figura 17 - Exemplo 2 - SCR
Características do TIC 116 B.
IGT = 20 mA VAK = 6,0 V
Calcule a tensão da rede em que o disparo ocorre.
Solução:
A lâmpada estará apagada com CH1 aberta. O SCR TIC 116 B precisa de 20 mA de
corrente de gatilho para disparar, sendo VAK = 6 VCC. A junção gatilho-catodo não deixa de ser
um diodo que aparece em paralelo com o resistor de 950 ohms. Dando prosseguimento, no início do
semi-ciclo positivo, a junção gatilho-catodo curto-circuita o resistor de 950 ohms e a tensão da rede
chega a um valor suficiente para o disparo do SCR, que, com isso, energiza a lâmpada que
acenderá.
43
A tensão da rede será dada por:
Vrede = IG . R1 = 20 . 10-3 . 200
Vrede = 0,02 . 200 = 4 V
1.18 DIAC
O DIAC (Diode Alternative Current) é uma chave bidirecional que dispara por tensão. Este
dispositivo pode ser usado como controle de disparo para acionar o TRIAC
A tensão de disparo dos DIACs ocorre entre 20 e 40 V.
Figura 18 - DIAC
1.19 TRIAC
TRIAC significa TRI (Triode ou triodo, de três terminais) e AC (Alternate Current ou corrente
alternada). O TRIAC é um triodo que permite o controle de corrente alternada.
O TRIAC é, fundamentalmente, um DIAC com um terminal de porta para controlar as
condições do disparo em ambos os sentidos. A corrente de porta pode controlar a ação do
dispositivo em qualquer sentido. O DIAC é, basicamente, uma associação paralelo inversa de 2
terminais em camadas semicondutoras que permite o disparo em qualquer sentido. Temos como
exemplo o DIMMER (Regulador de Luminosidade).
44
Figura 19 - TRIAC
Exemplo:
Vamos observar o disparo do TRIAC nos seguintes quadrantes.
R1
25ohm
VG6V
11V
10V / 6W
50%47 ohm
R2
Figura 20 – Disparo do TRIAC
Solução:
Para observarmos o disparo do TRIAC é necessário conhecer o valor de R2 e as
características do TRIAC que são apresentadas a seguir:
45
Tensão da Fonte
(V)
Tensão de Gate
(V)
Quadrante
(mA)
IGTM Típico
(mA)
IGTM Máximo
(mA)
+ 12 + 5 I + 15 + 50
+ 12 - 5 II - 25 - 50
- 12 - 5 III - 30 - 50
- 12 + 5 IV + 75
Tensão da Fonte
(V)
Tensão de Gate
(V)
Quadrante
(V)
VGAI Típico
(V)
VGAI Máximo
(V)
+ 12 + 5 I + 0,9 + 2,5
+ 12 - 5 II - 1,2 - 2,5
- 12 - 5 III - 1,2 - 2,5
- 12 + 5 IV + 1,2
ITRMS = 8 A @ TC = 85ºC TC = 85 ºC
R1 = 10 ? . tp(g) = 20 µs
Tensões medidas em relação ao terminal A1 (MT1)
Quadro 1 - TRIAC
Observe que no primeiro quadrante temos:
VGAI = 2,5 V
IG = VG - VGAI = 6 – 2,5
R1 + R2 25 + R2
A corrente que garante o disparo é 50 mA retirado da tabela.
50 . 10-3 = 3,5 0,05 . 25 + 0,05 R2 = 3,5
25 + R2
1,25 + 0,05 R2 = 3,5
R2 = 2,25 / 0,05
R2 = 45,0 ohms
Para os quadrantes I e II, a corrente mínima é a mesma, portanto o resultado será o mesmo.
46
No IV quadrante, a corrente mínima que garante o disparo é 75 mA.
75 . 10-3 = 6 - 1,2
25 + R2
0,075 . 25 + 0,075 R2 = 4,8
1,875 + 0,075 R2 = 4,8
R2 = 2,925 / 0,075
R2 = 39 ohms
1.20 Indutor
Indutor é um componente, no qual a energia elétrica é armazenada no campo magnético
criado pelas correntes que circulam por ele, ou seja, indutor ou bobina. É um fio enrolado em forma
de hélice sobre um núcleo.
Figura 21 - Indutor
A indutância de uma bobina é uma medida da quantidade de energia que pode ser
armazenada em um campo magnético.
Toda bobina possui uma indutância. A indutância depende das dimensões da bobina
(número de espirais, comprimentos e diâmetro do núcleo) e do material de que é feito o núcleo.
A unidade de indutância é chamada de Henry (H), a reatância indutiva será dada por:
XL = ω . L = 2 π . F. L
onde:
47
L = indutância da bobina em Henry
F = freqüência da c. a em Hertz
XL = reatância da bobina em ohms
Sabe-se ainda que a impedância do circuito será dada por: ? = VG / I
Exemplo:
1) Uma bobina tem 0,2 H de indutância, sendo ligada a uma tensão de 110 V, 60 Hz. Calcule:
a) reatância da bobina
b) valor eficaz da corrente no circuito.
Resolução
a) XL = 2 π F L = 2 π . 60 . 0,2
XL = 75,36 ohms
b) IF = VEF / XL = 110 / 75,36 = IF = 1,459 A
2) Em que freqüência, uma bobina de indutância de 30 mH terá reatância de 200 ohms?
Resolução
L = 30 mH = 30 / 1000 = 0,03 H
XL = 200 ohms
XL = 2 π F L
F = XL = 200 = 200
2 π L 2 π . 0,03 0,1884
F = 1061,57 Hertz
48
1.20.1 Circuito RL Série
Neste circuito temos dois tipos de oposição: a oferecida pela resistência e a oposição da f . e
. m. de auto-indução (reatância indutiva).
L
R
Figura 22 - Circuito RL Série
Neste circuito temos:
VR = R I isto V = V2² + V2²
R L
VL = XL . L XL = 2 π . F . L
Z = R2² + XL2²
Exemplo:
Calcule a tensão que deve ser aplicada a uma bobina, a fim de produzir uma corrente de
6 A, se a resistência da bobina é 7 ohms e a sua reatância indutiva é 9 ohms. Determine o valor da
indutância para uma freqüência de 60 Hz. Calcule a impedância do circuito.
Solução
VR = R . I = 7 . 6 VR = 42 V
VL = XL . I = 9 . 6 VL = 54 V
49
LR
I
IR
VG
V = VR2² + VL2² = 42² + 54²
V = 4680 V = 68,41 V
XL = 2 π F L
9 = 2 π . 60 . L 9 = 376,98 L
9 / 376,98 = L L = 0,02238 H
Z = R2² + XL2² = 72² + 92²
Z = 130
Z = 11,40 ohms
1.20.2 Circuito RL Paralelo
Figura 23 - Circuito RL Paralelo
Neste circuito a impedância será calculada da seguinte forma:
Z = R . XL
R2² + XL2²
Sabendo-se que a tensão da fonte será dada por: VG = Z . I
50
Exemplo :
Determine a tensão aplicada em um circuito RL paralelo que consome uma corrente de
11 mA, sendo R = 1,3 K ohms e XL = 1,7 ohms.
Solução
R = 1,3 K ohms = 1300 ohms
XL = 1,7 K ohms = 1700 ohms
Z = R . XL = 1300 . 1700
R2² + XL2² (1300) 2² + (1700) 2²
Z = ___ 2210000 = 2210000
(1690000) + (2890000) 4580000
Z = 2210000 Z = 1032,67 O
2140,093
1.21 Capacitores
São dispositivos que armazenam energia elétrica na forma de campo elétrico, gerado pelas
cargas armazenadas em suas armaduras.
C
Figura 24 - Capacitores
51
Reatância capacitiva (Xc) é a oposição que um capacitor oferece ao fluxo de corrente
alternada, é medida em ohms, com isso:
Xc = 1
2 π F.C
C em Faraday
F em Hertz
Xc em Ohms
Exemplos:
1) Determine a reatância de um capacitor de 6 µF (micro Faraday) nas freqüências de 62 Hz e
380 Hz.
Solução
F = 62 Hz Xc = 1 = 1
2 π F C 2 π . 62 . 6 . 10¯ 6
Xc = 1 = 1000
2,336 . 10¯ ³ 2,336
Xc = 428,082 ohms
e
F = 380 Hz Xc = 1
2 π . 380 . 6 . 10¯ 6
Xc = 1000000 Xc = 69,81 ohms
14325,24
2) Em relação à questão anterior o capacitor de 6 µF é ligado a uma tensão de 110 V /62 Hz.
Determine a intensidade da corrente no circuito?
Xc = 428,082 ohms
I = V / Xc 110 / 428,082
I = 0,256 A
52
3) Em que freqüência um capacitor de 200 nano Faraday apresenta uma reatância de 200 Ohms?
Xc = 1
6,28 . F C
Xc . 6,28 . F . C = 1
F = 1 = 1
6,28 Xc . C 6,28 . 200 . 200 . 10¯ 9
F = 10 7 F = 3980,89 Hz
2512
1.21.1 Circuito RC Série
Do circuito RC Série, teremos as seguintes equações para determinar VR e VC.
VG
R
C
Figura 25 - Circuito RC Série
Z = R2² + Xc2² VR = RI
I = VG / Z Vc = Xc . I
Xc = 1 VG = VR² + Vc²
2 π F . C
53
VG
10V
R
50ohm
Xc = 4ohm 100Hz
Exemplo:
Dado o circuito abaixo, calcule:
a) Impedância;
b) Corrente;
c) Tensão no resistor;
d) Tensão no capacitor;
e) Capacitância.
a) Z = R2² + Xc2² = 52² + 42² = 25 + 16
Z = 41 Z = 6,403 ohms
b) I = VG / Z = 10 / 6,403 I = 1,56 A
c) VR = RI = 5 . 1,56 VR = 7,8 V
d) VC = Xc . I = 4 . 1,56 VC = 6,24 V
e) XC = 1 XC . 2 π F C = 1
2 ( F C
C = 1 = 1
2 ( Xc .F. π) 2 .3,14 . 4 . 100
C = 0.000398 F
54
1.21.2 Circuito RC Paralelo
Fazendo agora o circuito paralelo temos:
Z = Xc . R
Xc2 + R2
I = VG / Z
Xc = 1 I = IR2² + IC2²
2 .3,14 . F . C
Através do circuito, calcule:
a) a reatância capacitiva;
b) a impedância.
Solução
a) Xc = 1 = 1
2 π . F. C 2 π . 60 . 11 . 10-6
Xc = 1000000 = 1000000
2 π . 60 . 11 4144,8
Xc = 241,266 ohms
b) Z = Xc . R = 241,266 . 170
Xc2² + R2² (241,266) 2² + (170) 2²
Z = 41082,2 = 41082,2
58.209,282 + 28.900 87109,282
Z = 295,14 ohms
55
1.22 Circuito RLC Série
A figura a seguir mostra um circuito série de Resistor, Indutor e Capacitor onde faremos as
seguintes considerações:
VG
R
C
L
Figura 26 - RLC Série
Sabemos que neste circuito temos a reatância indutiva (XL), reatância capacitiva (Xc) e a
resistência (R). Com isso podemos escrever:
Z = R2² + (XL - Xc) 2²
Temos aí um circuito puramente resistivo, uma vez que a reatância capacitiva se anula com
a reatância indutiva, a partir deste conceito a tensão aplicada e a corrente estão em fase este
processo é chamado de ressonância.
A ressonância ocorre em uma freqüência Fo na qual XL = XC com isso teremos:
FO = 1
2 π LC
ainda: XL = 2 π . F . L
Xc = 1
2 π F C
VG = VR2² + (VL - VC) 2²
56
ATIVIDADES DE FIXAÇÃO
1) Dado o circuito, calcule:
a) Freqüência de ressonância.
b) Valor da corrente na freqüência de ressonância.
VG
15V
R
160ohm
C100nF
L1.2mH
Solução
a) FO = 1 = 1___________
2 π LC 2 π 1,2 . 10¯³ . 100 . 10¯ 9
FO = 1 = 1 FO = 503,77 Hz
2 π 0,00000000012 0,001985
b) XL = 2 π FO L = 6,28 . 503,77 . 1,2 . 10 ¯ ³
XL = 3,796 ohms
Z = R2² + (XL - XC) 2²
Z = 1602² + (3,796 - 326,08) 2²
57
Xc = 1 = 1 = 10 6
2 π FO C 2 π . 503,77 . 100. 10-9 3153,67
Xc = 316,08
Z = 1602² + (-312,29) 2²
Z = 25600 + 97525,85 Z = 350 ohms
I = V / Z = 15 / 350 I = 0,042 A ou
I = 42 mA
58
Unidade II
Projeto de Instalações Elétricas
Para apresentar os cálculos de uma instalação elétrica, vamos usar a planta de uma casa
como exemplo e nos basear na norma de instalações elétrica de baixa tensão NBR5410, que indica
regras mínimas de segurança e qualidade para instalações elétricas abaixo de 1000 Vac ou 1500
Vdc
Figura 27 - Planta de Residência
59
2.1 Recomendações da NBR-5410 para o levantamento da carga de iluminação
Vamos iniciar nossos cálculos fazendo um levantamento de cargas de iluminação. A
NBR5410 estabelece algumas regras mínimas de carga atribuída, que servirão para definir a
potência total instalada.
2.1.1 Condições para se estabelecer a quantidade mínima de pontos de luz
• prever, pelo menos, um ponto de luz no teto, comandado por um interruptor de parede.
• arandelas no banheiro devem estar distantes, no mínimo, 60 cm do limite do boxe.
2.1.2 Condições para se estabelecer a potência mínima de iluminação
A carga de iluminação é feita em função da área do cômodo da residência.
- atribuir um mínimo de 100 VA
- atribuir um mínimo de 100 VA para os primeiros
6m² acrescido de 60 VA para cada aumento de 4 m²
inteiros.
Para área igual ou inferior a 6 m²
Para área igual ou superior a 6 m²
60
Dependências Metragem Dormitório 1 3,20 x 3,20
Sala 3,00 x 3,00 Banheiro 2,10 x 1,70
Copa 3,00 x 3,20 Dormitório 2 3,20 x 3,20
Cozinha 3,00 x 3,50 Hall 1,80 x 1,00
Área de Serviço 3,20 x 3,00 x 1,65
Quadro 2 Dependências e respectivas metragens
DEPENDÊNCIA DIMENSÕES Área (m²)
POTÊNCIA DE ILUMINAÇÃO (VA)
Sala A = 3 x 3 = 9 m2 ² 9 m2² = 6 m2² + 3 m2² | 100 VA
Copa A = 3 x 3,20 = 9,6 m2² 9,6 m2² = 6 m2² + 3,6 m2² | 100 VA
100 VA
Cozinha A = 3 x 3,50 = 10,5 m2² 10,5 m2² = 6 m2+ 4 m2+ 0,5m2² | | 100 VA 60 VA
160 VA
Dormitório 1 A = 3,20 x 3,2 = 10,24 m2² 10,24 m² = 6 m2+ 4 m2+ 0,24 m2² | | 100 VA 60 VA
160 VA
Dormitório 2 A = 3,20 x 3,2 = 10,24 m2² 10,24 m2²= 6 m2+ 4 m2+ 0,24 m2² | | 100 VA 60 VA
160 VA
Banheiro A = 2,10 x 1,70 = 3,57 m2² 3,57 m2² = 100 VA 100 VA Hall A = 1,80 x 1,00 = 1,80 m2² 180 m2² = 100 VA 100 VA
Área de Serviço A = [ (3,2 + 3,0).1,65] ÷÷ 2 = 5,11m2
5,11 m2² = 100 VA 100 VA
Quadro 3 Dependências, dimensões e potencial de iluminação de uma casa
61
2.2 Recomendações da NBR-5410 para o levantamento da carga de
tomadas
A NBR5410 também estabelece condições mínimas para a definição do número de tomadas
de uso geral e também as potências atribuídas a ela.
• Tomadas de Uso Geral (TUG’s)
Não se destinam à ligação de equipamentos específicos e nelas são sempre ligados:
- aparelhos móveis
ou
- aparelhos portáteis
2.2.1 Condições para se estabelecer a quantidade mínima de tomadas de uso geral (TUG’s)
- no mínimo uma tomada.
- no mínimo uma tomada para cada 5 m2 ou fração de perímetro, espaçadas tão uniformemente quanto possível. - uma tomada para cada 3,5 m2 ou fração de perímetro, independente da área.
dependências com área igual ou inferior a 6m2
dependências com mais de 6 m2²
cozinhas, copas
62
banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e
demais cômodos ou dependências.
- pelo menos uma tomada. - no mínimo uma tomada junto ao lavatório com uma distância mínima de 60 cm do limite do boxe.
2.2.2 Condições para se estabelecer a potência mínima de TUG’s
subsolos, varandas, garagens ou sótãos
banheiros
- atribuir, no mínimo, 600 VA por tomada até 3 tomadas. - atribuir 100 VA para os excedentes.
- atribuir, no mínimo, 100 VA por tomada.
63
DIMENSÕES
QUANTIDADE
DEPENDÊNCIA Área (m2²)
Perímetro (m)
TUG’s TUE’s
Sala 9,0 3 x 2 + 3 x 2 = 12 5 + 5 + 2
( 1 + 1 + 1 ) = 3 -
Copa 9,6 3 x 2 + 3,2 x 2 = 12,4 3,5 + 3,5 + 3,5 + 1,9
(1 + 1 + 1 + 1=4 -
Cozinha 10,5 3 x 2 + 3,5 x 2 = 13 3,5 + 3,5 + 3,5 + 3,5
(1 + 1 + 1 + 1=4 1
Quarto 1 10,24 3,2 x 2 + 3,2 x 2 = 12,8 5 + 5 + 2,8
(1 + 1 + 1) = 3 -
Quarto 2 10,24 3,2 x 2 + 3,2 x 2 + 10,24 5 + 5 + 2,8
(1 + 1 + 1) = 3 -
Banheiro 3,57 1 1
Hall 1,80 1 -
Área de Serviço 5,11
Obs.: Área Inferior a 6m2²: não interessa o perímetro.
2 -
Quadro 4 - Quantidade de TUGs
64
Prevendo as cargas de tomadas de uso geral e específico:
Dimensões Quantidade Previsão de Carga DEPENDÊNCIA
Área (m2²)
Perímetro (m)
TUG’s TUE’s TUG’s TUE’s
Sala 9,0 12 3
- 3 x 100 VA -
Copa 9,6 12,4 4
- 3 x 600 1 x 100
-
Cozinha 10,5 13 4
1 3 x 600 1 x 100
1 x 3500 W
Dormitório 1 10,24 12,8 3
- 3 x 100 VA -
Dormitório 2 10,24 12,8 3
- 3 x 100 VA -
Banho 3,57 - 1
1 1 x 600 VA 1 x 4400 W
Hall 1,80 - 1
- 1 x 100 VA -
Área de Serviço 5,11 - 2
- 2 x 600 VA -
Quadro 5 - Dimensões de TUGs e TUEs e determinação de carga
Dimensões TUG’s TUE’s
DEPENDÊNCIA Área (m2²)
Perímetro (m)
Potência de Iluminação (VA)
Quant. Potência (VA)
Discrimi- nação
Potência (VA)
Sala 9,0 12 100 3 300 - - Copa 9,6 12,4 100 4 1900 - - Cozinha 10,5 13 160 4 1900 Torneira 3500 Dormitório 1 10,24 12,8 160 3 300 - - Dormitorio 2 10,24 12,8 160 3 300 - - Banho 3,57 - 100 1 600 Chuveiro 4400 W Hall 1,80 - 100 1 100 - - Área de Serviço 5,11 - 100 2 1200 - - TOTAL 890 VA 6600 VA 7900
Quadro 6 - Dimensões e potência de TUGs e TUEs
65
Cálculo da potência total para contratação da demanda:
Determinação da potência ativa de iluminação e tomadas de uso geral.
Potência de Iluminação - 890 VA
Fator de potência a ser adotado = 1,0
890 x 1 Potência ativa da iluminação = 890 W
Potência de tomadas de uso geral (TUG’s) – 6600 VA
Fator de potência a ser adotado = 0,8
6600 VA x 0,8 Potência ativa das TUG´s = 5280 W
Potência Ativa Total é determinado pela soma das potências ativas.
Potência Ativa de Iluminação - 890 W
Potência Ativa de TUG’s - 5280 W
Potência Ativa de TUE’s - 7900 W
Potência Ativa Total 14070 W
Em função da potência ativa total prevista para a residência é que se determina o tipo de
fornecimento, a tensão de alimentação e o padrão de entrada.
66
2.2.3 Elementos Básicos para a Elaboração de Projetos Elétricos
2.2.3.1 Determinação dos Pontos de Iluminação
A determinação dos pontos de luz deve ser feita de forma racional e de maneira a garantir, a
cada ambiente, um nível de iluminação compatível com suas finalidades. Os pontos de luz podem
ser no teto, nas paredes em arandelas ou em sancas. Paralelamente a marcação, em planta, dos
pontos de luz deve ser feita a marcação das posições dos respectivos interruptores.
Para a escolha dos pontos em que serão instalados os interruptores deve ser levada em
consideração a circulação do ambiente e a maior facilidade para o acionamento dos mesmos. Os
interruptores devem ser instalados, em princípio, nas extremidades das paredes ou junto às portas.
Quando instalados junto às portas devem estar entre 15 a 20 cm do batente e do lado em
que será colocada a fechadura, e devem ser instalados a uma altura de 0,90m ou 1,30m do piso
acabado.
2.2.4 Simbologia em Instalação Elétrica
Nos projetos de instalação elétrica são utilizados símbolos específicos para representar os
diferentes componentes elétricos de acordo com a função de cada um, tais como: ponto para
telefone, tomadas, quadros de luz, campainhas, interruptores, chuveiros etc.
67
2.2.4.1 Símbolos de Instalações Elétricas
68
69
2.2.4.2. Exemplo de Projeto de Instalação Elétrica
Figura 28 - Projeto de Instalação Elétrica
70
2.3 Tipo de fornecimento e tensão
Os valores podem variar para cada concessionária, porém na média atendem à
configuração abaixo, se a potência ativa total for:
Considerando que a potência ativa calculada para nossa casa-exemplo é de 14070 W,
podemos definir que o fornecimento da concessionária será em modo bifásico, pois fica entre 10000
W e 20000 W, sendo fornecimento bifásico (em várias concessionárias) temos disponíveis dois
valores de tensão 127 V e 220 V.
Até 10000 W Fornecimento monofásico - feita a dois fios: uma fase e um neutro - tensão de 127 V
Acima de 10000 W até
20000 W Fornecimento bifásico - feita a três fios: duas fases e um neutro
Acima de 20000 W até
75000 W Fornecimento trifásico - feita a quatro fios: três fases e um neutro
71
O próximo passo é definir o padrão de entrada. Este padrão vem a ser o poste com isolador
de roldana, bengala, caixa de medição e haste de terra, que devem estar instalados, atendendo às
necessidades especificações da norma técnica da concessionária para o tipo de fornecimento.
Simbologia
Em Instalações Elétricas trabalhamos com a seguinte simbologia em relação aos
condutores:
a)
Condutor Fase
b)
condutor Neutro (azul claro)
c)
Condutor de Retorno
d)
Condutor de proteção (terra) (Verde ou verde
amarelo)
Divisão de circuitos
A NBR-5410 diz que os circuitos devem ser divididos em tantos circuitos quanto forem
necessários. Na casa-exemplo optamos por dividir os circuitos da seguinte maneira:
• Os circuitos de iluminação em 2:
Social Sala, dormitório 1, dormitório 2, banheiro e hall.
Serviço Copa, cozinha, área de serviço e área externa.
72
• Os circuitos de tomadas de uso geral em 4:
Com relação aos circuitos de tomadas de uso específico, optou-se por 2 circuitos
independentes, como mostra o quadro abaixo. Vale lembrar que a regra para definir pontos de
alimentação e potência para tomadas de uso específico é dada pelo número de equipamentos e
pelas potências de cada um deles:
Definidos estes pontos podemos começar a calcular as correntes elétricas em cada circuito
de forma a estabelecer as seções dos condutores e as proteções.
Cálculo da Corrente Elétrica dos Circuitos Terminais
Social Sala, dormitório 1, dormitório 2, banheiro e hall.
Serviço Copa.
Serviço Cozinha.
Serviço Área de Serviço.
Chuveiro Elétrico Torneira Elétrica
Fórmula: I = P ÷ U
Circuito 1
P = 620 VA U = 127 V I = 620 ÷ 127 620 127 1120 4,88 1040 024 I = 4,9 A
Circuito 2
P = 360 VA U = 127 V I = 360 ÷ 127 360 127 0790 3,62 0280 026 I = 2,38 A
73
Circuito 3
P = 1600 VA U = 127 V I = 1600 ÷ 127 621 127 0330 12,59 0760 1250 107 I = 12,6 A
Circuito 4
P = 1900 VA U = 127 V I = 1900 ÷ 127 1900 127 0630 14,96 1220 0770 008 I = 15,0 A
Circuito 5
P = 1900 VA U = 127 V I = 1900 ÷ 127 1900 127 0630 12,59 1220 0770 008 I = 15,0 A
Circuito 6
P = 1800 VA U = 127 V I = 1800 ÷ 127 1800 127 0530 12,59 0220 0930 041 I = 14,2 A
Circuito 7
P = 4400 VA U = 220 V I = 4400 ÷ 220 4400 220 000 20 I = 20,0 A
Circuito 8
P = 3500 VA U = 220 V I = 3500 ÷ 220 3500 220
130 115,90 200 020
I = 15,9 A
74
2.4 Cálculo da potência do circuito de distribuição
a) Somam-se os valores das potências ativas de iluminação e tomadas de uso geral
(TUG’s).
Potência Ativa de Iluminação 890 W
Potência Ativa de TUG’s 5280 W
6170 W
b) Multiplica-se o valor calculado (6170 W) pelo fator de demanda correspondente a esta
potência.
Fatores de demanda para iluminação e tomadas de uso
geral (TUG’s)
Potência (W) Fator de demanda
0 A 1000 0,86
1001 A 2000 0,75
2001 A 3000 0,66
3001 A 4000 0,59
4001 A 5000 0,52
5001 A 6000 0,45
6001 A 7000 0,40
7001 A 8000 0,35
8001 A 9000 0,31
9001 A 10000 0,27
Acima de 10000 0,24
Quadro 7 - Fatores de demanda para iluminação e tomadas de uso geral (TUGs)
Potência ativa de iluminação e TUG’s = 6170 W Fator de demanda: 0,40
6170 W x 0,40 = 2468 W
75
Fator de Demanda representa uma porcentagem do quanto das potências previstas será
utilizadas simultaneamente no momento de maior solicitação da instalação.
Isto é feito para não superdimensionar os componentes dos circuitos de distribuição, tendo
em vista que numa residência nem todas as lâmpadas e tomadas são utilizadas ao mesmo tempo.
c) Multiplicam-se as potências de tomadas de uso específico (TUE’s) pelo fator de demanda
correspondente.
O fator de demanda para as TUE’s é obtido em função do número de círculos de TUE’s
previstos no projeto.
Nº de circuitos de TUE’s
FD
01 1,00 02 1,00 03 0,84 04 0,76 05 0,70 06 0,65 07 0,60 08 0,57 09 0,54 10 0,52 11 0,49 12 0,48 13 0,46 14 0,45 15 0,44 16 0,43 17 0,40 18 0,41 19 0,40 20 0,40 21 0,39 22 0,39 23 0,39 24 0,38 25 0,38
Quadro 8 - Número de circuitos de TUEs
Nº de circuitos de TUE’s do exemplo = 2 Potência ativa de TUE’s . 1 chuveiro de 4400 W . 1 torneira de 3500 W 7900 W fator de demanda = 1,00
7900 W x 1,00 = 7900 W
76
d) Somam-se os valores das potências ativas de iluminação, de TUG’s e de TUE’s já
corrigidos pelos respectivos fatores de demandas.
Potência ativa de iluminação e TUG’s = 2468 W
Potência ativa de TUE’s = 7900 W
10368 W
e) Divide-se o valor obtido pelo fator de potência média de 0,95, obtendo-se assim o valor da
potência do circuito de distribuição.
10368 ÷/ 0,95 = 10913,68 VA
Potência do circuito de distribuição: 10913,68 VA
Obtida a potência do circuito de distribuição, pode-se efetuar o cálculo da corrente do
circuito de distribuição de modo a definir a seção do condutor e também os dispositivos de proteção.
2.5 Cálculo da corrente do circuito de distribuição
FÓRMULA: I = P ÷ U
P = 10913,68 VA U = 220 V I = 10913,68 ÷ 220 11196 220 01960 50,89 2000 020
I = 49,60 A
77
2.6 Dimensionamento dos condutores dos circuitos
Dimensionar o condutor de um circuito é determinar a seção padronizada (bitola) dos
condutores deste circuito, de forma a garantir que a corrente calculada para ele possa circular pelos
fios, por um tempo ilimitado, sem que ocorra superaquecimento e com isso danifique a isolação dele
próprio e de outros dispositivos que estejam a sua volta.
O dimensionamento de um condutor deve seguir algumas regras e atendê-las
simultaneamente. Estas regras são dadas pelos seguintes itens:
• Fator de agrupamento;
• Capacidade de condução de corrente do condutor;
• Seção mínima dos condutores em função da aplicação.
PARTE A
• Corrigir o valor da corrente calculada para o circuito pelo fator de agrupamento a que
este circuito está submetido.
• O fator de agrupamento deve ser aplicado para se evitar um aquecimento excessivo dos
fios, quando vários circuitos energizados estiverem no mesmo eletroduto. Em função do
número de circuitos carregados é definido um índice, que deverá ser aplicado ao valor
da corrente para ser corrigida. Para se obter o fator de agrupamento de cada circuito,
deve-se seguir os passos abaixo:
1.º) Olhando a planta com a representação gráfica da fiação e seguindo o caminho que cada
circuito percorre, observando neste trajeto qual o maior número de circuitos que se agrupam com
ele. O fator de agrupamento será dado pelo número de circuitos carregados passando por um
determinado trecho do eletroduto, incluindo o próprio circuito avaliado. Ou seja, se em um
determinado trecho o circuito 1 passa junto com mais 3 circuitos, o fator de agrupamento será 4.
Avaliando a casa exemplo, temos o quadro abaixo montado para todos os circuitos.
78
Nº do circuito
Nº de circuitos Agrupados
1 4 2 3 3 4 4 2 5 3 6 4 7 4 8 3
Distribuição 1
Quadro 9 - Dimensionamento – Número de circuitos
2º) Consultar a tabela dos fatores de agrupamento para se obter o valor do fator de
agrupamento (f) a ser aplicado para corrigir a corrente calculada.
Fatores de Agrupamento (f) Nº de circuitos agrupados
1 2 3 4 5 6 7 1,00 0,8 0,7 0,65 0,6, 0,56 0,55
Exemplo: Para 4 circuitos agrupados, o fator de agrupamento será 0,65
Quadro 10 - Fatores de agrupamento
Nº do Circuito Nº de Circuitos Agrupados f 1 4 0,65 2 3 0,7 3 4 0,65 4 2 0,8 5 3 0,7 6 4 0,65 7 4 0,65 8 3 0,7
Distribuição 1 1,00
Quadro 11 - Número de circuitos (casa-exemplo)
O maior número de circuitos agrupados para cada circuito do projeto está relacionado ao lado.
79
3º) O próximo passo é dividir o valor da corrente calculada de cada um dos circuitos pelo
fator de agrupamento correspondente, obtendo-se assim o valor da corrente corrigida.
Nº do circuito
Corrente (A)
Fator de agrupamento
1 4,9 0,65 2 2,83 0,7 3 12,6 0,65 4 15,0 0,8 5 15,0 0,7 6 14,2 0,65 7 20,0 0,65 8 15,9 0,7
Quadro 12 - Número do circuito x corrente x fator de agrupamento
Exemplo:
CIRCUITO 1
Corrente calculada = 4,9 A
Fator de agrupamento = 0,65
4,9 / 0,65 = 7,538
Corrente corrigida =
Com isto corrigimos todas as demais correntes e obtemos os seguintes valores:
Nº do Circuito
Corrente corrigida (A)
1 7,5 2 4,04 3 19,4 4 18,8 5 21,4 6 21,9 7 30,8 8 22,7
Distribuição 50,9
Quadro 13 - Número do circuito x corrente corrigida
Corrente calculada de cada um dos circuitos e o valor do fator de agrupamento a ser aplicado.
7,5 A
80
PARTE B
De posse do valor da corrente corrigida é hora de definir a seção adequada do condutor
para cada um dos circuitos.
a) Defina o tipo de condutor e a isolação, depois defina o tipo de instalação. Com estes
dados conseguiremos acessar a tabela da norma que define a capacidade de corrente dos
condutores. Na casa-exemplo, definimos condutor de cobre, com isolamento em PVC e método de
instalação em eletroduto, com isso acessamos a tabela e obtemos as seções dos condutores em
função da corrente corrigida.
Capacidade de condução de corrente Seção (mm²)
Corrente Máxima (A)
1 12,0 1,5 15,5 2,5 21,0 4 28,0 6 36,0
10 50,0 16 68,0 25 89,0 35 111,0 50 134,0 70 171,0
Quadro 14 - Capacidade de condução de corrente
Nº do Circuito
Seção adequada (mm²)
1 1 2 1 3 2,5 4 2,5 5 4 6 4 7 6 8 4
Quadro 15 - Número do circuito x seção adequada
7,5 A está abaixo de 12 A seção adequada: 1 mm²
Estas são as seções adequadas para cada um dos circuitos do projeto.
81
b) O terceiro critério esta em relação a seção mínima para cada tipo de circuito. A
NBR5410 define as seguintes regras para as seções dos condutores:
Seção mínima de condutores Tipo de Circuito Seção mínima
(mm²) Iluminação 1,5
Força (TUG’s e TUE) 2,5
Quadro 16 - Seção mínima de condutores
c) Devemos então verificar, para cada circuito, qual o valor da seção mínima para os
condutores estabelecida pela NBR-5410 em função do tipo de circuito.
Nº do Circuito Tipo 1 iluminação 2 iluminação 3 força (TUG’s) 4 força (TUG’s) 5 força (TUG’s) 6 força (TUG’s) 7 força (TUE) 8 força (TUE)
Distribuição força
Quadro 17- Número do circuito x tipo
Aplicando os critérios de seção mínima para os circuitos da casa-exemplo teremos:
Nº do circuito
Tipo Seção mínima (mm²)
1 Iluminação 1,5 2 Iluminação 1,5 3 força (TUG’s) 2,5 4 força (TUG’s) 2,5 5 força (TUG’s) 2,5 6 força (TUG’s) 2,5 7 força (TUE) 2,5 8 força (TUE) 2,5
Quadro 18 - Número do circuito x tipo x seção mínima
Estes são os tipos de cada um dos circuitos do projeto.
82
d) Como foi mencionado, para definir a seção dos condutores devemos atender todos os
critérios, portanto agora deve-se comparar os valores das seções adequadas, obtidos na tabela de
capacidade de condução de corrente, com os valores das seções mínimas estabelecidos pela NBR-
5410 e adotar para a seção dos condutores do circuito o maior deles, como mostra o quadro abaixo:
Nº do circuito
Seção adequada (mm²)
Seção mínima (mm²)
1 1 1,5 2 1 1,5 3 2,5 2,5 4 2,5 2,5 5 4 2,5 6 4 2,5 7 6 2,5 8 4 2,5
Distribuição 16 2,5
Quadro 19 - Número de circuito x seção adequada x seção mínima
Exemplo:
• circuito 1: 1,0 mm² é menor que 1,5 mm²
seção do condutor adotado: 1,5 mm²
• circuito 5: 4 mm² é maior que 2,5 mm²
seção do condutor adotado: 4 mm²
Os valores obtidos para a seção dos condutores de cada circuito estão relacionados na
tabela a seguir.
Nº do Circuito Seção dos condutores (mm²) 1 1,5 2 1,5 3 2,5 4 2,5 5 4 6 4 7 6 8 4
Distribuição 16
Quadro 20 - Número do circuito x seção dos condutores
83
Com estes dados podemos complementar a tabela que estamos construindo.
Quadro 21 - Potências atribuídas
Circuito Potência
N Tipo
Tensã
o
(V)
Local
Qtde x Pot
(VA)
Total
(VA)
Corrent
e
(A)
f Corrente
Corrigida
(A)
Seção de
Condutore
s (mm²)
1 Ilum.
Socia
l
127 Sala
Dorm. 1
Dorm. 2
Banh.
Hall
1 x 100
1 x 160
1 x 160
1 x 100
1 x 100
620 4,9 0,6
5
7,5 1,5
2 Ilum.
Servi
ço
127 Copa
Cozinh
a
A.Serv.
1 x 100
1 x 160
1 x 100
360 2,83 0,7 4,04 1,5
3 TUG’
s
127 Sala
Dorm. 1
Dorm. 2
Banh.
Hall
3 x 100
3 x 100
3 x 100
1 x 600
1 x 100
1600 12,6 0,6
5
19,4 2,5
4 TUG’
s
127 Copa 3 x 600
1 x 100
1900 15,0 0,8 18,8 2,5
5 TUG’
s
127 Cozinh
a
3 x 600
1 x 100
1900 15,5 0,7 21,4 4
6 TUG’
s
127 A.Serv. 2 x 600 1200 14,2 0,6
5
21,9 4
7 TUE’
s
220 Chuv. 1 x 4400 4400 20,0 0,6
5
30,8 6
8 TUE’
s
220 Torneir
a
1 x 3500 3500 15,9 0,7 22,7 4
84
Uma vez dimensionadas as seções dos condutores de cada um dos circuitos do projeto, faz-
se o registro destes valores na planta.
85
Unidade III
Comando
3.1 Contatores
Contatores são dispositivos de manobra mecânica, acionados eletromagneticamente,
construídos para uma elevada freqüência de operação.
O contator é um dispositivo de comando do motor e pode ser usado individualmente,
acoplado a relês de sobrecarga, na proteção de sobrecorrente.
Existem contatores com capacidade de estabelecer e interromper correntes de curto-circuito.
3.2 Tipos de contatores
Existem dois tipos:
• contatores para motores;
• contatores auxiliares.
O que os diferencia são algumas características mecânicas e elétricas.
86
Os contatores para motores caracterizam-se por apresentar:
• Dois tipos de contatos com capacidade de carga diferentes chamados principais e
auxiliares;
• Maior robustez de construção;
• Possibilidade de receberem relês de proteção;
• Câmara de extinção de arco voltaico;
• Variação de potência da bobina do eletroímã de acordo com o tipo de contator;
• Tamanho físico de acordo com a potência a ser comandada;
• Possibilidade de ter a bobina do eletroímã com secundário.
Os contatores auxiliares são usados para:
• Aumentar o número de contatos auxiliares dos contatores de motores;
• Comandar contatores de elevado consumo na bobina;
• Evitar repique;
• Para sinalização.
Esses contatores caracterizam-se por apresentar:
• Tamanho físico variável conforme o número de contatos;
• Potência do eletroímã praticamente constante;
• Corrente nominal de carga máxima de 10A para todos os contatos;
• Ausência de necessidade de relê de proteção e de câmara de extinção.
3.3 Principais elementos construtivos de um contator
Os principais são:
Contatos;
Sistema de acionamento;
Carcaça;
Câmara de extinção de arco-voltaico.
87
3.3.1 Contatos dos contatores e pastilhas
Os contatos são partes especiais e fundamentais dos contatores, destinados a estabelecer a
ligação entre as partes energizadas e não-energizadas de um circuito ou interromper a ligação de
um circuito.
São constituídos de pastilhas e suportes. Podem ser fixos ou móveis, simples ou em ponte.
Os contatos móveis são sempre acionados por um eletroímã pressionado por molas. Estas
devem atuar uniformemente no conjunto de contatos com pressão determinada conforme a
capacidade para a qual eles foram construídas.
Para os contatos simples, a pressão da mola é regulável e sua utilização permite a
montagem de contatos adicionas.
Os contatos simples têm apenas uma abertura. Eles são encontrados em contatores de
maior potência.
3.4 Classificação dos contatos
Os contatos são construídos em formatos e tamanhos determinados pelas características
técnicas do contator. São classificados em principal e auxiliar.
Os contatos principais têm a função de estabelecer e interromper correntes de motores e
chavear cargas resistivas ou capacitivas.
O contato é realizado por meio de placas de prata cuja vida útil termina quando elas estão
reduzidas a 1/3 de seu volume inicial.
Os contatos auxiliares são dimensionados para a comutação de circuitos auxiliares para
comando, para sinalização e para intertravamento elétrico. São dimensionados apenas para a
corrente de comando e podem ser de abertura retardada para evitar perturbações no comando. Eles
podem ser do tipo NA (normalmente aberto) ou NF (normalmente fechado) de acordo com sua
função.
Com isso, chegamos ao Sistema de Acionamento.
88
O acionamento dos contatores pode ser feito com corrente alternada ou com corrente
contínua.
Para o acionamento com CA, existem anéis de curto-circuito que se situam sobre o núcleo
fixo do contator e evitam o ruído por meio da passagem da CA por zero.
Um entreferro reduz a remanência após a interrupção da tensão de comando e evita o
colamento do núcleo.
Após a desenergização da bobina de acionamento, o retorno dos contatos principais (bem
como dos auxiliares) para a posição original de repouso é garantido pelas molas de compressão.
O acionamento com CC não possui anéis de curto-circuito. Além disso, possui uma bobina
de enrolamento com derivação na qual uma das derivações serve para o atracamento e a outra para
manutenção.
Um contato NF é inserido no circuito da bobina e tem a função de curto-circuitar parte do
enrolamento durante a etapa do atracamento.
O enrolamento com derivação tem a função de reduzir a potência absorvida pela bobina
após o fechamento do contator, evitando o superaquecimento ou a queima da bobina.
O núcleo é maciço, pois sendo a corrente constante, o fluxo magnético também o será. Com
isso, não haverá força eletromotriz no núcleo e nem circulação de correntes parasitas.
O sistema de acionamento com CC é recomendado para aplicação em circuitos onde os
demais equipamentos de comando são sensíveis aos efeitos das tensões induzidas pelo campo
magnético de corrente alternada.
a) Carcaça
É constituída de duas partes simétricas (tipo macho e fêmea) unidas por meio de grampos.
Retirando-se os grampos de fechamento da tampa frontal do contator, é possível abri-lo e
inspecionar seu interior, bem como substituir os contatos e as bobinas.
A substituição da bobina é feita pela parte superior do contator, através da retirada de quatro
parafusos de fixação para o suporte do núcleo.
b) Câmara de extinção de arco voltaico
É um compartimento que envolve os contatos principais. Sua função é extinguir a faísca ou
arco voltaico que surge quando um circuito elétrico é interrompido. Com a câmara de extinção de
cerâmica, a extinção do arco é provocada por refrigeração intensa e pelo repuxo do ar.
89
3.5 Funcionamento de um contator
Uma bobina eletromagnética quando alimentada por uma corrente elétrica, forma um campo
magnético. No contator, ele se concentra no núcleo fixo e atrai o núcleo móvel. Como os contatos
móveis estão acoplados mecanicamente com o núcleo móvel, o deslocamento deste no sentido do
núcleo fixo faz movimentar os contatos móveis. Quando o núcleo móvel se aproxima do fixo, os
contatos móveis também devem se aproximar dos fixos de tal forma que, no fim do curso do núcleo
móvel, as peças fixas e móveis do sistema de comando elétrico estejam em contato e sob pressão
suficiente, permitindo assim que os contatos sejam fechados e a corrente elétrica possa passar por
eles.
O comando da bobina é efetuado por meio de uma botoeira ou chave-bóia com duas
posições, cujos elementos de comando estão ligados em série com as bobinas.
A velocidade do fechamento dos contatores é resultado da força proveniente da bobina e da
força mecânica das molas de separação que atuam em sentido contrário. As molas são também as
únicas responsáveis pela velocidade de abertura do contator, o que ocorre quando a bobina
magnética não estiver sendo alimentada ou quando o valor da força magnética for inferior à força
das molas.
Existem algumas vantagens para o emprego dos contatores:
¬ Comando à distância;
¬ Elevado número de manobras;
¬ Grande vida útil mecânica;
¬ Pequeno espaço para montagem;
¬ Garantia de contato imediato;
¬ Tensão de operação de 85 a 110% da tensão nominal prevista para o contator.
90
3.6 Montagem dos contatores
Os contatores devem ser montados de preferência verticalmente em local que não esteja
sujeito a trepidação. Permite-se uma inclinação máxima do plano de montagem de 22,5º em relação
à vertical, condição que permite a instalação em navios.
Na instalação de contatores abertos, o espaço livre em frente à câmara deve ser de, no
mínimo, 45 mm.
3.7 Intertravamento de contatores
O intertravamento é um sistema de segurança elétrico ou mecânico destinado a evitar que
dois ou mais contatores se fechem acidentalmente ao mesmo tempo provocando curto-circuito ou
mudança na seqüência de funcionamento de um determinado circuito.
O intertravamento elétrico é feito por meio de contatos auxiliares do contator (K1 e K2) e por
botões conjugados que devem obedecer a uma ligação tal que garanta que quando um contator
esta energizado o outro estará desenergizado e com os contatos abertos.
Nesse caso, o contato auxiliar abridor do contator 1, por exemplo, é inserido no circuito de
comando que alimenta a bobina do contator 2. Isso é feito do modo que o funcionamento de um
contator dependa do funcionamento do outro, ou seja, contato K1 (abridor) no circuito do contator 2
e K2 (abridor) no circuito do contator 1.
No caso de uso de botões conjugados, estes são inseridos no circuito de comando de modo
que, ao ser acionado um botão para comandar um determinado contator, haja a interrupção da
alimentação do outro contator.
91
Figura 29 - Diagrama unifilar de intertravamento (1)
Quando se utilizam botões conjugados, pulsa-se simultaneamente S1 e S2. Nessa
condição, os contatos abridor e fechador são acionados. Todavia, como o contato abridor atua antes
do fechador, isso provoca o intertravamento elétrico.
92
Assim temos:
Botão S1: fechador de K1 conjugado com S1, abridor de K2.
Botão S2: fechador de K2 conjugado com S2, abridor de K1.
Figura 30- Diagrama unifilar de Intertravamento (2)
Quando possível, no intertravamento elétrico, devemos usar essas duas modalidades.
93
O intertravamento mecânico é obtido por meio da colocação de um balancim (dispositivo
mecânico constituído por um apoio e uma régua) nos contatores. Quando um dos contatores é
acionado, este atua sobre uma das extremidades da régua, enquanto que a outra impede o
acionamento do outro contator.
Figura 31 - Diagrama de reversão de motor
Esta modalidade de intertravamento é empregada quando a corrente é elevada e há
possibilidade de soldagem dos contatos.
94
3.8 Escolha do contator deve satisfazer quais condições?
• Número total de manobras sem a necessidade de trocar os contatos;
• Não ultrapassar o aquecimento admissível.
O aquecimento admissível depende da corrente circulante e interrompida, da freqüência de
manobras e do fator de marcha. O número total de manobras é expresso em manobras por hora
(man/h), mas corresponde à cadência máxima medida num período qualquer que não exceda 10
minutos. O fator de marcha (fdm) é a relação percentual entre o tempo de passagem da corrente e a
duração total de um ciclo de manobra.
O circuito de partida direta de motor comandada por contator é mostrado a seguir:
Figura 32 - Partida direta de um motor comandada por contador
95
Na condição inicial, os bornes R, S e T estão sob tensão. Quando o botão b1 é acionado, a
bobina do contator C1 é energizada. Esta ação faz fechar o contato de selo C1 que manterá a
bobina energizada. Os contatos principais se fecharão e o motor funcionará.
Para interromper o funcionamento do contator e, conseqüentemente do motor, aciona-se o
botão bo. Esta ação faz com que seja interrompida a alimentação da bobina, provocando a abertura
do contato de selo C1 e dos contatos principais, desenergizando o motor.
3.9 Defeitos e causas nos contatores
A seguir mostramos uma lista de defeitos elétricos mais comuns apresentados pelos
contatores e suas prováveis causas.
1) Contator não liga - Fusível de comando queimado.
- Relê térmico desarmado.
- Comando interrompido.
- Bobina queimada.
2) Contador não desliga - Linhas de comando longas (efeito de
“colamento” capacitivo).
- Contatos soldados.
3) Faiscamento excessivo - Instabilidade da tensão por:
. regulação pobre da fonte;
- linhas extensas e de pequena seção;
- correntes de partida muito altas;
Defeito Causas
96
- subdimensionamento do transformador de
comando com diversos contadores operando
simultaneamente.
- Fornecimento irregular de comando por:
- botoeiras com defeito;
- chaves fim-de-curso com defeito.
3) Contator zumbe - Corpo estranho no entreferro.
- Anel de curto-circuito quebrado.
- Bobina com tensão ou freqüência
errada.
- Superfície dos núcleos (móvel e fixo)
sujas ou oxidadas, especialmente após
longas paradas.
- Fornecimento oscilante de contato no
circuito de comando.
- Quedas de tensão durante a partida dos
motores.
4) Relê térmico atua e o - Relê inadequado ou mal regulado.
motor não atinge a - Tempo de partida muito longo.
rotação normal - - Freqüência muito alta de ligações.
(contator com relê) - Sobrecarga no eixo.
5) Bobina magnética se aquece - Localização inadequada da bobina.
- Núcleo móvel preso às guias.
- Curto-circuito entre as espiras por
deslocamento ou remoção de capa isolante
(em CA).
- Curto-circuito entre bobina e núcleo
deslocamento de camada isolante.
97
- Saturação do núcleo cujo calor se
transmite à bobina.
6) Bobina se queima - Sobretensão.
- Ligação em tensão errada.
- Subtensa (principalmente em CC).
- Corpo estranho no entreferro.
7) Contatos sobreaquecem - Carga excessiva.
- Pressão inadequada entre contatos.
- Dimensões inadequadas dos contatos.
- Sujeira na superfície dos contatos.
- Superfície insuficiente para a troca de
calor com o meio-ambiente.
- Oxidação (contatos de cobre).
- Acabamento e formato inadequados das
superfícies de contato.
8) Contatos se fundem - Correntes de ligação elevadas (como na
comutação de transformadores a vazio).
- Comando oscilante.
- Ligação em curto-circuito.
- Comutação estrela-triângulo defeituosa.
9) Contatos se desgastam - Arco voltaico.
excessivamente - Sistema de desligamento por deslizamento
(remove certa quantidade de material
a cada manobra).
10) Isolação é deficiente - Excessiva umidade do ar.
- Dielétrico recoberto ou perfurado por insetos,
poeira e outros corpos.
98
- Presença de óxidos externos provenientes
de material de solda.
3.9.1 Defeitos Mecânicos
Os defeitos mecânicos são provenientes da própria construção do dispositivo, das
condições de serviço e do envelhecimento do material.
Podemos dizer que estes defeitos são também provenientes de:
• lubrificação deficiente;
• formação de ferrugem;
• temperaturas muito elevadas;
• molas inadequadas;
• trepidações no local da montagem.
3.9.2 Ricochete entre contatos
Ricochete é a abertura ou afastamento entre contatos após o choque no momento da
ligação. Isso é conseqüência da energia cinética presente em um dos contatos.
O ricochete reduz sensivelmente a durabilidade das peças de contato, especialmente no
caso de cargas com altas correntes de partida. Isso acontece porque o arco que se estabelece a
cada separação sucessiva dos contatos, vaporiza o material das pastilhas.
Com vistas à redução de custos, o tempo de ricochete deve ser reduzido para 0,5 ms. Baixa
velocidade de manobra, reduzida massa de contato móvel e forte pressão nas molas são algumas
condições que diminuem o tempo do ricochete.
99
3.10 Relês
É um dispositivo de comando e segurança e pode ser empregado para interromper um
circuito na presença de sobre tensão, correntes mínimas etc. É empregado na partida de motores,
no processamento de solda de ponto, no comando de laminadoras e prensas e no controle de
iluminação de edifícios entre outras aplicações.
Diferentemente dos fusíveis, que se auto destroem, os relês interrompem os circuitos em
presença de sobrecarga, por exemplo, e continuam a ser usadas depois de sanada a irregularidade.
Em relação aos fusíveis, os relês apresentam as seguintes vantagens:
- ação mais segura;
- possibilidade de modificação do estado ligado para desligado (e vice-versa);
- proteção do usuário contra sobrecargas mínimas dos limites predeterminados;
- retardamento natural que permite picos de corrente próprios às partidas de motores.
3.10.1 Tipos de relês
Os relês que são usados como dispositivos de segurança podem ser: eletromagnéticos e
térmicos.
3.10.1.1 Relês Eletromagnético
Os relês eletromagnéticos funcionam com base na ação do eletromagnetismo por meio do
qual um núcleo de ferro próximo de uma bobina é atraído, quando esta é percorrida por uma
corrente elétrica.
100
Os relês eletromagnéticos mais comuns são de dois tipos:
- relê de mínima tensão;
- relê de máxima corrente.
O relê de mínima tensão recebe uma regulagem aproximadamente 20% menor do que a
tensão nominal. Sua aplicação se dá em circuitos que necessitam verificar a tensão de forma que,
se a tensão atingir um valor baixo tal, que seja prejudicial ao circuito, este interrompe o circuito de
comando da chave principal e, conseqüentemente, abre os contat os dessa chave. Os relês de
mínima tensão são aplicados principalmente em contadores e disjuntores.
O relê de máxima corrente é regulado para proteger um circuito contra o excesso de
corrente que seja prejudicial a um circuito. Esse tipo de relê interrompe, indiretamente, o circuito
principal assim que a corrente atingir o limite de regulagem.
A corrente elevada, ao circular pela bobina, faz com que o núcleo do relê atraia o fecho
(dispositivo móvel interno do relê). Esta ação provoca a abertura do contato abridor e interrompe o
circuito de comando. A regulagem desse tipo de relê é feita aproximando-se ou afastando-se o
fecho do núcleo. Quando o fecho é afastado, uma corrente mais elevada é necessária para acionar
o relê.
3.10.1.2 Relês Térmicos
Esse tipo de relê, como dispositivo de proteção, controle ou comando do circuito elétrico,
atua por efeito térmico provocado pela corrente elétrica.
O elemento básico dos relês térmicos é o bimetal, um conjunto formado por duas lâminas de
metais diferentes (normalmente ferro e níquel), sobrepostas e soldadas. Esses dois metais, de
coeficientes de dilatação diferentes, formam um par metálico. Por causa da diferença de coeficiente
de dilatação, se o par metálico for submetido a uma temperatura elevada, um dos metais do par vai
se dilatar mais que o outro.
101
Por estarem fortemente unidos, o metal de menor coeficiente de dilatação provoca o
encurvamento do conjunto para o seu lado, afastando o conjunto de um ponto determinado. Esse
movimento é usado para disparar um gatilho ou abrir um circuito, por exemplo. Essa característica
do bimetal permite que o relê exerça o controle de sobrecarga para proteção dos motores.
Os relês térmicos para proteção de sobrecarga são:
- diretos;
- indiretos;
- com retenção;
- compensado;
Os relês térmicos diretos são aquecidos pela passagem da corrente de carga diretamente
pelo bimetal o que faz com que havendo sobrecarga no circuito este bimetal se aqueça, e o seu
deslocamento atue sobre o disjuntor fazendo com que interrompa a passagem da corrente.
Embora a ação do bimetal seja lenta, o desligamento dos contatos é brusco devido à ação
do gatilho. Essa abertura rápida impede o dano ou soldagem dos contatos.
Os relês térmicos indiretos são aquecidos por um elemento aquecedor que transmite calor
ao bimetal e faz o relê atuar.
Os relês térmicos com retenção possuem dispositivos que travam os contatos na posição
desligados após a atuação do relê. Para que os contatos voltem a operar, é necessário soltar
manualmente a trava por meio de um botão específico. O relê, então, estará pronto para funcionar
novamente.
Os relês térmicos compensados possuem um elemento interno que compensa as variações
da temperatura ambiente. Este componente também é conhecido como relê de falta de fase, e tem
por característica a atuação de maior rapidez que o normal, quando há falta de uma fase ou
sobrecarga em uma delas. Assim, um relê diferencial, regulado para disparar em cinco minutos com
carga de 10 A, disparará antes, se faltar uma fase.
102
3.10.1.3 Relês de Tempo
Os relês de tempo ou relês temporizadores atuam em circuitos de comando para a
comutação de dispositivos de acionamento de motores, chaves estrela-triângulo, partidas em
seqüência e outros circuitos que necessitem de temporização para seu funcionamento.
Conhecer esse componente é muito importante para a manutenção de equipamentos
industriais.
Nos relês temporizadores, a comutação dos contatos não ocorre instantaneamente. O
período de tempo (ou retardo) entre a excitação ou a desexcitação da bobina e a comutação pode
ser ajustado.
Temos dois tipos de relês temporizadores:
¬ relê de ação retardada por atração (ou relê de excitação);
¬ relê de ação retardada por repulsão (ou relê de desexcitação).
Os retardos, por sua vez, podem ser obtidos por meio de:
¬ relê pneumático de tempo;
¬ relê mecânico de tempo;
¬ relê eletrônico de tempo.
O relê pneumático de tempo é um dispositivo temporizador que funciona pela ação de
eletroímã que aciona uma válvula pneumática. O retardo é determinado pela passagem de uma
certa quantidade de ar através de um orifício regulável. O ar entra no dispositivo pneumático que
puxa o balancim para cima, fornecendo corrente para os contatos. Esse tipo de relê é usado em
chaves de partida de estrela-triângulo ou compensadoras, na comutação de contatores ou na
temporização em circuitos seqüenciais. O retardo fornecido varia de um a sessenta segundos,
porém não é muito preciso.
Como é seu funcionamento?
Na condição inicial, um eletroímã é energizado e libera uma alavanca. Temos uma mola que
tende a abrir a sanfona, mantendo a válvula fechada.
103
A velocidade de abertura depende diretamente da vazão permitida pelo parafuso que
controla a admissão do ar. Após um tempo “t”, que depende da regulagem do parafuso, a sanfona
está completamente aberta e aciona os contatos fechadores e abridores. Quando o contato é
desenergizado, o braço de acionamento age sobre a alavanca e provoca a abertura da válvula,
liberando o contato. O conjunto volta instantaneamente à posição inicial.
O relê mecânico de tempo é constituído por um pequeno motor, um jogo de engrenagens de
redução, um dispositivo de regulagem, contatos comutadores e mola de retorno.
Como ele funciona?
No relê de retardo mecânico, um came regulável é acionado pelo redutor de um motor. Após
um tempo determinado, o came abre ou fecha o contato. Se for necessário, o motor poderá
permanecer ligado e os contatos do relê ficarão na posição inversa à da posição normal. Os relês de
tempo motorizados podem ser regulados para fornecer retardo desde 0 a 15 segundos até 30 horas.
Quando um contator tiver elevado consumo e a corrente de sua bobina for superior à
capacidade nominal do relê, é necessário usar um contator para o temporizador.
O relê eletrônico de tempo é acionado por meio de circuitos eletrônicos. Esses circuitos
podem ser constituídos, através de transistores, por exemplo.
3.10.2 Chave auxiliar tipo botoeira
As chaves auxiliares e os botões de comando são chaves de comando manual que
interrompem ou estabelecem um circuito de comando por meio de pulsos. Podem ser montadas em
painéis ou em caixas para sobreposição.
As botoeiras podem ser diversos botões agrupados em painéis ou caixas e cada painel pode
acionar diversos contatos abridores ou fechadores. Em alguns tipos de botoeiras, o contato móvel
tem um movimento de escorregamento que funciona como auto manutenção, pois retira a oxidação
que aparece na superfície do contato. Os contatos são recobertos de prata e suportam elevado
número de manobras
104
As chaves auxiliares tipo botoeira são constituídas por botão, contatos móveis e contatos
fixos e podem ser construídas com uma guarnição de modo a não permitir o acionamento acidental
e com longo curso para ligar, ou com chave tipo fechadura que necessita de uma chave para
acionar
As botoeiras podem ainda conjugar a função de sinaleiro, possuem em seu interior uma
lâmpada que indica que o botão foi acionado. Elas não devem ser usadas para desligar circuitos e
nem como botão de emergência.
Temos também, as botoeiras do tipo pendente que se destinam ao comando de pontes
rolantes e máquinas operatrizes nas quais o operador tem que acionar a botoeira enquanto em
movimento ou em pontos diferentes. Para que um operador saiba o que está acontecendo com o
equipamento que ele está operando, é necessário que ele possa visualizar rápida e facilmente
mensagens que indiquem que a operação está se realizando dentro dos padrões esperados, sendo
assim aparecem os sinalizadores luminosos.
Sinalização é a forma visual ou sonora de se chamar atenção do operador para uma
situação determinada em um circuito, máquina ou conjunto de máquinas. Ela é realizada por meio
de buzinas e campainhas ou por sinalizadores luminosos com cores determinadas por normas.
3.10.3 Sinalização luminosa
A sinalização luminosa é a mais usada por ser de mais rápida identificação.
A sinalização intermitente é usada para indicar situações que exigem atenção mais urgente.
A lente do sinalizador deve propiciar bom brilho e, quando a lâmpada está apagada, deve
apresentar-se completamente opaca em relação à luz ambiente.
A sinalização sonora pode ser feita por meio de buzinas ou campainhas. As buzinas são
usadas para indicar o início de funcionamento de uma máquina ou para ficar à disposição do
operador, quando seu uso for necessário. Elas são usadas, por exemplo, na sinalização de pontes
rolantes.
105
O quadro a seguir mostra o significado das cores de sinalização de acordo com a norma
VDE.
Cor Condição de operação Exemplos de aplicação Vermelho Condição normal Indicação de que a máquina está
paralisada por atuação de um dispositivo de proteção. Aviso para a
paralisação da máquina devido a sobrecarga, por exemplo.
Amarelo Atenção ou cuidado O valor de uma grandeza (corrente, temperatura) aproxima-se de seu
valor limite. Verde Máquina pronta para
operar Partida normal: todos os dispositivos auxiliares funcionam e estão prontos
para operar. A pressão hidráulica ou a tensão estão nos valores
especificados. O ciclo de operação está concluído e a máquina está pronta para operar novamente.
Branco (incolor)
Circuitos sob tensão em operação normal
Circuitos sob tensão. Chave principal na posição LIGA.
Escolha da velocidade ou do sentido de rotação.
Acionamentos individuais e dispositivos auxiliares estão
operando. Máquina em movimento. Azul Todas as funções para as quais não se aplicam as cores acima.
Quadro 22 - Significado das cores de acordo com a norma VDE
O som deve estar entre 1000 e 3000 Hz. Deve conter harmônicos que tornarão distinto um
ruído local.
As campainhas são usadas para indicar anomalias em máquinas. Assim, se um motor com
sobrecarga não puder parar de imediato, o alarme chamará a atenção do operador para as
providências necessárias.
106
3.10.3.1 Instalações de Sinalizadores
Na instalação de sinalizadores para indicar a abertura ou o fechamento do contator, é
importante verificar se a tensão produzida por auto-indução não provocará a queima da lâmpada
sinalizadora. Nesse caso, a lâmpada deverá ser instalada por meio de um contato auxiliar, de forma
a evitar a elevada tensão produzida na bobina do contator.
3.11 Diagrama de Comando
O diagrama de comando faz a representação esquemática dos circuitos elétricos. Ele mostra
os seguintes aspectos:
• funcionamento seqüencial dos circuitos;
• representação dos elementos, suas funções e interligações, conforme as normas
estabelecidas;
• visão analítica das partes ou do conjunto;
• possibilidade de rápida localização física dos componentes.
3.11.1 Tipos de Diagramas
Os diagramas podem ser:
• Multifilar completo (ou tradicional);
• Funcional e
• De execução.
O diagrama multifilar completo (ou tradicional) representa o circuito elétrico da forma como é
montado e no qual todos os elementos componentes e todas as ligações dos circuitos são
representados por símbolos gráficos.
107
Em razão das dificuldades de interpretação desse tipo de diagrama, seus três elementos
básicos, ou seja, os caminhos da corrente, os elementos e suas funções e a seqüência funcional
são separados em duas partes representadas por diagramas diferentes.
O diagrama simplificado no qual os aspectos básicos são representados de forma prática e
de forma fácil de compreensão é chamado de diagrama funcional.
A representação, a identificação e a localização física dos elementos tornam-se facilmente
compreensíveis com o diagrama de execução (ou de disposição).
3.11.2 Símbolos Literais
De acordo com a norma NBR 5280 de abril de 1983, símbolos literais para elementos de
circuito são representações em forma de uma letra maiúscula inicial, podendo ser seguida por
números, outras letras ou combinações alfanuméricas para particularizar cada elemento do circuito.
Exemplos:
• PVI – voltímetro para tensões de O mV – 10 mV.
• PA3 – amperímetro para correntes de 0 mA – 100 mV.
• R15 - resistor de 1 M Ω
Os símbolos literais têm a função de facilitar a identificação dos elementos do circuito, ou
seja, componentes, equipamentos, conjuntos, subconjuntos, quando relacionados em uma lista de
matérias. Sua utilização ajuda na interpretação de esquemas e diagramas de circuitos. A seguir são
apresentados alguns exemplos de representação e identificação de componentes.
A1 A1 A1
K6 K6 K2
A2 A2 A2
Figura 33 – Identificação por letras e números
108
a a a
b b b
Figura 34 - Identificação por símbolos gráficos
Os retângulos ou círculos representam os componentes e as letras ou símbolos que indicam
contator e sua função no circuito.
Figura 35 - Contator de Ligação em Estrela
Quando o contator é identificado por meio de letras, sua função só é conhecida quando o
diagrama de potência é analisado.
Temos a seguir a tabela referente à norma da ABNT NBR 5280 que apresenta as letras
maiúsculas iniciais para designar elementos do circuito.
Y
Y
109
Letra Tipos de Elementos Exemplos A Conjunto, subconjuntos. Amplificadores com válvulas ou transistores,
amplificadores magnéticos laser, maser. B Transdutores de grandezas não-
elétricas, pára-elétricas e vice-versa. Sensores termoelétricos, células fotoelétricas,
dinamômetros, transdutores a cristal, microfones, alto-falantes.
C Capacitores. D Elementos binários, dispositivos de
atraso, dispositivo de memória. Elementos combinatórios, linhas de atraso,
elementos biestáveis, monoestáveis, núcleo de memória, fitas magnéticas de gravação.
E Miscelânia. Dispositivos luminosos, de aquecimento ou outros não especificados nesta tabela.
F Dispositivos de proteção. Fusíveis, pára-raios, dispositivos de descarga de sobre-tensão.
G Geradores, fontes de alimentação. Geradores rotativos, conversores de freqüência rotativos, baterias, fontes de alimentação,
osciladores. H Dispositivos de sinalização. Indicadores óticos e acústicos. K Relês, contatores. L Indutores. M Motores. P Equipamento de medição e ensaio. Dispositivos de medição, integradores,
geradores de sinal, relógios. Q Dispositivos mecânicos de conexão
para circuito de potência Abridor, isolador.
R Resistores. Resistores ajustáveis, potenciômetros reostatos, derivadores (shunts), termistores.
S Seletores, chaves. Chaves de controle, “push buttons” chaves limitadoras, chaves seletores.
T Transformadores. Transformadores de tensão, de corrente. U Moduladores. Discriminadores, demoduladores, codificadores,
inversores, conversores. V Válvulas, semicondutores… Válvulas, tubos de descarga de gás, diodos,
transistores, tiristores. W Elemento de transmissão, guias de
onda, antenas. “Jumpers”, cabos, guias de onda, acopladores
direcionais, dipolos, antenas parabólicas. X Terminais, plugues, soquetes. Tomadas macho e fêmea, pontos de prova,
quadro de terminais, barra de terminais. Y Dispositivos mecânicos operados
eletricamente. Válvulas pneumáticas, freios, embreagens.
Z Transformadores híbridos, equalizadores, limitadores, cargas de
terminação.
Filtros a cristal, circuitos de balanceamento, compressores expansores (“compandors”).
Quadro 23 - ABNT NBR 5280
110
3.11.3 Identificação de bornes de bobinas e contatos
As bobinas têm os bornes indicados pelas letras a e b, como mostram os exemplos a seguir:
A1 a
a b
B2 b
Figura 36 – Bornes
Nos contatores e relês, os contatos são identificados por números que indicam:
• função – contatos abridores e fechadores do circuito de força ou de comando;
contatos de relês térmicos:
• posição – entrada ou na saída e a posição física dos contatores. Nos diagramas
funcionais, essa indicação é acompanhada da indicação do contator ou elemento
correspondente.
3.11.4 Diagrama de circuitos de comando
Diagrama de Comandos para Chave Reversora.
111
Figura 37- Diagrama de Comandos para Chave Reversora
112
Figura 38 - Diagrama de Comandos para Estrela – Triângulo Automática
113
Figura 39 - Diagrama de Comandos para Chave Compensadora Automática
114
Figura 40 - Diagrama de Comandos para Chave de Comutação Polar Automática
115
Unidade IV
Subestação
4.1 Terminologia e Definições
Os regulamentos gerais têm por objetivo estabelecer as condições mínimas exigidas pela
concessionária para o fornecimento de energia elétrica em tensão primária de distribuição, através
de rede aérea e subterrânea às instalações localizadas em sua área de concessão.
As disposições do regulamento geral visam estabelecer as condições gerais a serem
observadas pelos interessados no fornecimento de energia elétrica, quanto à maneira de obterem
ligação e dar subsídios técnicos necessários para a elaboração do projeto e execução de entradas
consumidoras, sempre em obediência às normas da ABNT – Associação Brasileira de Normas
Técnicas, bem como à legislação em vigor. Em função disto, definiremos:
a) Aterramento
Ligação elétrica intencional com a terra.
b) Condutor de Aterramento
Condutor que faz a ligação elétrica entre as partes de uma instalação elétrica, que devem
ser aterradas, e o eletrodo de aterramento.
c) Eletrodo de Aterramento
Condutor ou conjunto de condutores enterrado no solo e eletricamente ligado a terra para
fazer um aterramento.
d) Edificação de Uso Individual
Toda e qualquer construção em imóvel reconhecido pelos poderes públicos, constituindo
uma única unidade de consumo.
116
e) Edificação de Uso Coletivo
Toda e qualquer construção em imóvel reconhecido pelos poderes públicos, constituída por
mais de uma unidade de consumo.
f) Eletroduto de Entrada
Conduto destinado a proteger mecanicamente os cabos subterrâneos do ramal de entrada.
g) Entrada Consumidora
Conjunto de equipamentos, condutores e acessórios, instalados entre o ponto de entrega e
a medição, proteção e transformação, inclusive.
h) Entrada de Serviço
Conjunto de equipamentos, condutores e acessórios, instalados entre o ponto de derivação
da rede de distribuição da Concessionária e a medição, proteção e transformação, inclusive.
i) Limites de Propriedade
Linhas que separam a propriedade do consumidor da via pública, no alinhamento
determinado pelos poderes públicos, e de propriedades vizinhas.
j) Multi-medição
Atendimento a mais de uma unidade consumidora em média tensão na mesma subestação
primária com um único ramal de entrada, protegido por disjuntor geral, e uma medição para cada
unidade de consumo, protegidas por disjuntor.
k) Ponto de Entrega
Ponto de conexão do sistema elétrico da Concessionária com as instalações elétricas da
unidade consumidora, caracterizando-se como o limite de responsabilidade do fornecimento.
l) Subestação Primária
Componente de entrada consumidora em tensão primária de distribuição (média tensão),
compreendendo instalações elétricas e civis, destinado a alojar a medição, a proteção e,
facultativamente, a transformação.
m) Subestação Primária Convencional
Subestação primária destinada ao atendimento de unidades de consumo que, dentro dos
limites de fornecimento em tensão primária de distribuição, requeiram instalação de transformadores
de serviço sem restrições quanto à sua quantidade e potência.
n) Subestação Primária Simplificada
Subestação primária destinada ao atendimento de unidades de consumo em que seja
suficiente um único transformador de serviço, trifásico, com potência de, no máximo, 300 kVA.
117
o) Ramal de Entrada
Conjunto de condutores e acessórios instalados entre o ponto de entrega e a medição,
proteção e transformação, inclusive.
p) Ramal de Ligação
Conjunto de condutores e acessórios instalados entre o ponto de derivação da rede da
Concessionária e o ponto de entrega.
q) Transformador Auxiliar
Transformador de 300 kVA, no máximo, instalado em subestações primárias convencionais,
antes do disjuntor geral (exceto em subestações primárias com multi-medição), para alimentação da
carga (ou parte da carga) de iluminação e/ou da carga de bomba de incêndio da unidade de
consumo.
r) Transformador de Serviço
Transformadores instalados após a proteção geral, para alimentação das cargas da unidade
de consumo, excluídas, opcionalmente, em subestações primárias convencionais, o total ou parte da
carga de iluminação e/ou da carga de bomba de incêndio, cuja alimentação pode ser feita por
transformador auxiliar.
s) Unidade de Consumo / Unidade Consumidora
Instalação elétrica de um único consumidor, com medição individualizada.
4.2 Materiais e Equipamentos
4.2.1 Postes Padronizados Os postes particulares a serem utilizados na entrada consumidora devem ser de concreto
armado, seção circular e devem ter seus protótipos aprovados pela Concessionária, além de
possuírem identificação do tipo e do fabricante.
118
a) Isoladores
Utilizam-se isoladores do tipo pilar, bastão e, para baixa tensão, isolador tipo roldana,
conforme normas específicas da ABNT.
b) Pára-raios
Devem ser utilizados pára-raios da classe distribuição, de corpo polimérico, com 10 kA de
capacidade, sem centelhados com desligador automático.
c) Disjuntor
Disjuntor tripolar (trifásico), com dispositivos mecânicos de acionamento que permitam obter
sem contar com o operador, as necessárias velocidades de fechamento e abertura.
Características funcionais:
O mecanismo de abertura deve operar o desligamento em caso de ocorrência de falta de
tensão na rede da concessionária, promover o bloqueio da operação de ligar durante a permanência
dessa falta e atuar por comando de relê de supervisão trifásica.
Em qualquer estágio de uma operação de ligar, o sistema do mecanismo de abertura deve,
caso seja acionado por comando de proteção, promover o desligamento e, na hipótese de ocorrer
esse desligamento, a operação de ligar deve ficar bloqueada até que o mecanismo de fechamento
seja levado, novamente, à sua posição inicial.
A capacidade de interrupção simétrica mínima do disjuntor, de acordo com a tensão
nominal, deve ser:
• 250MVA - para tensões até 13,8kV.
• 500MVA - para tensão de 23kV.
Possuindo sistema de travamento manual que impeça o religamento à distância por sistema
de comando elétrico.
d) Caixa de Medição e Dispositivos de Proteção
Serão de chapas de aço decapadas e pintadas com tintas de fundo e acabamento
resistentes ao tempo, ou zincadas a quente. As caixas de medidores devem ser de chapa de aço nº
16, dotada de portas com viseiras, trincos e dispositivos para selagem, destinada a alojar o painel de
medição, ou seja, o painel contendo os equipamentos e respectivos acessórios.
A Caixa A-3, refere-se a instalação de painéis de medição, tanto para sistema de tarifação
convencional como para o horo-sazonal.
119
e) Caixas Tipo T ou S
Caixa de chapa de aço, n.º 16, provida de portas com venezianas para ventilação, trinco e
dispositivos para selagem, utilizada em subestações primárias simplificadas. Utilizam-se duas
caixas:
• Caixa Tipo T ou S recebe os condutores de baixa tensão e a alojar os
transformadores de corrente.
• Caixa Tipo T ou S, acessível ao consumidor, se destina a alojar o disjuntor geral da
baixa tensão.
Em subestações simplificadas utiliza-se poste único, usam-se duas caixas tipo S.
Temos ainda a caixa de inspeção de aterramento que deve ser de alvenaria, com tampa,
destinada a proteger mecanicamente a conexão entre o condutor de aterramento, e a permitir a
realização de medições e inspeções periódicas.
4.2.2 Condições Gerais para Fornecimento
1) Por meio deste estudo detalharemos as condições para o fornecimento de energia
elétrica em tensão primária de distribuição, através de rede aérea e subterrânea. Temos alguns
dispositivos regulamentares que condiciona o fornecimento.
• Decreto nº 41.019 de 26/02/1957;
• Decreto nº 62.724 de 17/06/1968;
• Decreto nº 75.887 de 20/06/1975;
• Resolução nº 456 de 29/11/2000 Agência Nacional de Energia Elétrica-ANEEL;
• Lei 10.438 de 26/04/2002;
• Lei 10.762 de 12/11/2003.
120
2) O fornecimento deverá pautar-se nas Normas da ABNT.
NORMA Objeto NBR-5356 “Transformador de potência”. NBR-5361 “Disjuntor de baixa tensão”. NBR-5410 “Instalações elétricas de baixa tensão”. NBR-5413 “Iluminância de interiores”. NBR-5471 “Condutores elétricos”. NBR-5597 “Eletroduto rígido de aço carbono com revestimento protetor com rosca ANSI”. NBR-5598 “Eletroduto rígido de aço carbono com revestimento protetor com rosca”. NBR-5664 “Eletroduto rígido de aço carbono com costura com revestimento protetor e rosca NBR-
8133”. NBR-5680 “Dimensões de tubos de PVC rígido”. NBR-6134 “Poste e cruzeta de concreto armado”. NBR-6148 “Condutores isolados com isolação extrudada de cloreto de polivinila (PVC) para
tensões até 750 V – Sem cobertura – Especificação”. NBR-6150 “Eletroduto de PVC rígido)”. NBR-6248 “Isolador-castanha – Dimensões, características e procedimentos de ensaio”. NBR-6249 “Isolador-roldana de porcelana ou de vidro – Dimensões, características e
procedimentos de ensaio”. NBR-6663 “Chapas finas de aço-carbono e de aço de baixa liga e alta resistência – Requisitos
gerais”. NBR-7397 “Produto de aço ou ferro fundido revestido de zinco por imersão a quente –
Determinação da massa do revestimento por unidade de área”. NBR-7398 “Produto de aço ou ferro fundido revestido de zinco por imersão a quente – Verificação
da aderência do revestimento”. NBR-7399 “Produto de aço ou ferro fundido revestido de zinco por imersão a quente – Verificação
da espessura do revestimento por processo não-destrutivo”. NBR-7400 “Produto de aço ou ferro fundido – Revestimento de zinco por imersão a quente –
Verificação da uniformidade do revestimento”. NBR-8158 “Ferragens eletrotécnicas para redes aéreas, urbanas e rurais de distribuição de
energia elétrica”. NBR-8159 “Ferragens eletrotécnicas para redes aéreas, urbanas e rurais de distribuição de
energia elétrica – Formatos, dimensões e tolerâncias”. NBR-8458 “Cruzetas de madeira para redes de distribuição de energia elétrica”. NBR-8668 “Chaves-fusíveis de distribuição”. NBR-9527 “Rosca métrica ISO”. NBR-9077 “Saídas de emergência em edifícios”. NBR-10582 “Apresentação da folha para desenho técnico”. NBR-11742 “Porta corta-fogo para saídas de emergência – Especificação”. NBR-13142 “Desenho técnico – Dobramento de cópia”. NBR14039 “Instalações elétricas de alta tensão (de 1,0kV a 36,2kV)”.
Quadro 24 - Normas Técnicas - ABNT
121
3) Atribuições do Profissional
Trabalhamos nesta apostila como fazer o projeto elétrico. Agora este projeto deve ser
elaborado e assinado por profissionais habilitados, conforme regulamentação emanada pelo
CONFEA – Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia e pelo CREA – Conselho
Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia.
4) Sistema de Distribuição e Limites de Fornecimento
O sistema de distribuição será o estrela com neutro aterrado e o fornecimento será feito em
tensão primária de distribuição, quando em edificações de uso individual, localizadas em zonas de
distribuição aérea, a unidade consumidora tiver potência total instalada superior a 75 kW e demanda
igual ou inferior a 2500 kW.
Com demanda superior a 2500 kW pode a critério da concessionária ser efetuado em
tensão primária de distribuição.
Nota 1 - Nas edificações de uso coletivo em baixa tensão, às unidades de consumo cuja
carga instalada for superior a 75 kW, o fornecimento pode ser feito em média tensão, desde que
haja para toda a edificação apenas dois pontos de entrega, um em média tensão e outro em baixa
tensão, instalados no mesmo logradouro e de forma contígua.
Nota 2 - Nos casos específicos de condomínios residenciais com diversos blocos de uso
coletivo em baixa tensão, o fornecimento pode ser feito em média tensão à administração geral do
condomínio, por meio de único ponto de entrega, desde que esta possua carga instalada superior a
75kW. Para baixa tensão, devem ser observadas as regulamentações e orientações específicas.
5) Geradores
Geradores sem paralelismo com a rede de fornecimento. Não pode ocorrer qualquer
possibilidade de paralelismo dos geradores particulares com a concessionária, com isso, os projetos
das instalações elétricas devem obedecer a uma das soluções abaixo:
• Construção de circuito de emergência absolutamente independente da instalação
normal, alimentado unicamente pelo gerador particular.
• Instalação de um dispositivo de reversão de acionamento manual, ou acionamento
elétrico com intertravamento elétrico e mecânico, separando os circuitos alimentados pelo sistema
da concessionária e pelo gerador particular, de modo a alternar o fornecimento.
122
6) Condições Não Permitidas
• Não é permitida a ligação de mais de um ponto de entrega numa mesma propriedade;
• É proibido emprestar energia e interligações elétrica, fixa ou por meio de chaves;
• Não é permitida a medição única para mais de uma unidade consumidora.
• Não é permitido o cruzamento de imóveis de terceiros pelos condutores do ramal de
ligação;
• Não é permitido alterar a potência instalada sem prévia autorização da concessionária;
• Não é permitida a instalação de gerador, ou grupo gerador, no mesmo recinto da
subestação primária sem separação por parede de material incombustível e porta corta-fogo.
7) Entrada de Serviço
• O fornecimento dos materiais da entrada de serviço fica a cargo do interessado,
excetuando-se o ramal de ligação e os equipamentos de medição.
• A execução da entrada de serviço fica a cargo do interessado, excetuando-se a
instalação do ramal de ligação e dos medidores.
• O cliente é obrigado a manter em bom estado de conservação os componentes da
entrada de serviço.
4.3 Subestação Primária Simplificada
Nesta subestação trabalha-se com um único transformador trifásico com potência de até 300
kVA. Em entradas consumidoras com subestações primárias simplificadas, a medição é efetuada na
baixa tensão e a proteção é geral das instalações, no lado da média tensão, e pode ser feita por
meio de fusíveis, sem necessidade do disjuntor geral e relês.
As subestações primárias simplificadas podem ser:
• De instalação interna, abrigadas em edificações;
• De instalação externa, ao tempo (poste único);
• Em conjuntos blindados.
123
4.3.1 Subestação Primária Simplificada de Instalação Interna
A subestação primária (proteção, transformação e medição) deve ser construída junto ao
limite da propriedade com a via pública, em local de fácil acesso e o mais próximo possível da
entrada principal.
Esta poderá ser construída em locais situados no interior de outras edificações ou a elas
agregados, porém, em qualquer caso, a subestação deve ser construída no nível do solo ou
excepcionalmente e mediante autorização da concessionária, em pavimento imediatamente acima
ou abaixo do pavimento de acesso principal da edificação.
Na área compreendida entre a via pública e a subestação primária, deve ser previsto um
corredor sobre todo o percurso do eletroduto de entrada, com 2500 mm de largura de área não
edificante, onde esta área não pode ser utilizada para depósito de qualquer espécie. O
encaminhamento do ramal de entrada subterrâneo deve ser sinalizado adequadamente em todo seu
percurso com os dizeres “alta tensão – Perigo de Morte”.
Qualquer que seja o local de sua instalação, a subestação primária deve ser inteiramente
construída com materiais incombustíveis. As paredes devem ser de alvenaria e o teto deve ser de
laje de concreto, ambos com acabamentos apropriados, de acordo com as prescrições da NBR-
14039.
A área da subestação deve ser suficiente para instalação dos equipamentos e sua eventual
remoção, bem como para permitir livre circulação dos operadores e execução de manobras. A altura
livre interna, pé-direito, deve permitir a adequada instalação dos equipamentos, tendo em vista suas
alturas e as distâncias mínimas a serem observadas. Em função da tensão nominal, o pé-direito não
pode ser inferior aos seguintes valores:
• Até 13,8kV 3.500 mm
• 23kV 4.000 mm
A altura externa, em entradas aéreas, deve ser suficiente para que os dispositivos de fixação
do ramal de ligação sejam instalados de modo que os condutores obedeçam ao afastamento
mínimo de 5.000 mm em relação ao solo.
A porta de acesso deve ser de chapa metálica, devidament e aterrada, com dimensões
mínimas de 800 x 2.100 mm. Deve ter sentido de abertura para fora, provida de trinco e cadeado e
124
ter afixado uma placa contendo a inscrição: “PERIGO DE MORTE – ALTA TENSÃO” e os símbolos
indicativos desse perigo.
As janelas inferiores (“aberturas”), destinadas à ventilação natural permanente, devem ter
dimensões mínimas de 500 x 400 mm; a base destas janelas deve distar 200 mm do piso interno e o
mínimo de 300 mm do piso externo. Estas janelas devem ser providas de venezianas fixas, cujas
lâminas devem ser de chapas de aço, ou alumínio, dobradas em forma de chicana (V invertido,
ângulo de 60º).
As janelas superiores, destinadas à ventilação natural permanente e à iluminação, devem ter
área mínima de 1,00 m²; o topo desta janela deve distar, no máximo, 200 mm do teto e a sua base,
o mínimo de 2.000 mm do piso externo. Esta janela deve ser provida de venezianas fixas, formadas
por lâminas de vidro de, no máximo 150 mm de altura, e sua posição na parede da subestação
primária deve ficar fora da faixa em que, internamente, são fixados os barramentos e dispositivos de
média tensão do ramal de entrada.
Todas as janelas devem ser protegidas externamente por grades de tela metálica com
malha máxima de 12 mm e resistência adequada.
A área da subestação primária, onde se situam as instalações de média tensão, deve ser
delimitada por um cubículo, este deve ser construído com grades de tela metálica de resistência
adequada e malha máxima de 25 mm.
As grades devem ter, em relação ao piso, altura mínima de 1.800 mm e sua parte inferior
distância máxima de 300 mm.
As grades que compõem o cubículo devem ser fixadas por meio de dispositivos que
permitam sua fácil remoção. As grades da parte frontal devem ser articuláveis, além de removíveis,
e devem ter sentido de abertura para fora.
Na área ocupada pela subestação primária, não deve haver passagem de tubulações de
gás, água, esgoto, telefone, ar condicionado etc. As subestações primárias devem ser
convenientemente protegidas e impermeabilizadas contra a penetração e infiltração de águas em
seu interior, bem como a laje de cobertura, quando sujeita à ação das chuvas, deve possuir
declividade e beiral (pingadouro).
Para qualquer potência de transformação, é obrigatória a utilização de disjuntor como
proteção da baixa tensão. O disjuntor geral deve possuir intertravamento elétrico com a chave
seccionadora da média tensão.
125
Os fusíveis a serem utilizados para proteção geral das instalações devem ser do tipo
limitador de corrente e de capacidades nominais compatíveis com a potência do transformador de
serviço.
A proteção de componentes das instalações elétricas contra sobretensões transitórias
(surtos) deve ser feita com a utilização de dispositivos de proteção contra surtos (DPS).
Nas subestações com ramal de entrada subterrânea, devem ser instalados três DPS´s (um
por fase) diretamente ligados aos condutores no interior da subestação primária, logo após o
terminal interno do cabo subterrâneo. A ligação dos pára-raios à malha de aterramento deve ser
feita com cabo de cobre, seção mínima de 25 mm², com isolação na cor verde para 750V ou em
eletroduto de PVC, independente dos demais condutores de aterramento, tão curto e retilíneo
quanto possível e sem emendas ou quaisquer dispositivos que possam causar sua interrupção,
observando-se que na haste ou eletrodo da malha, utilizado para essa ligação, não devem ser
conectados quaisquer outros condutores de aterramento.
O valor da resistência de aterramento, em qualquer época do ano, não deve ser superior a
10 (ohms), observando-se que a malha de aterramento deve ser composta de, no mínimo, três
eletrodos (hastes) de aterramento.
As distâncias de instalação entre os eletrodos de aterramento devem ser iguais ou maiores
que o comprimento dos eletrodos, observado o mínimo de 3.000 mm para distâncias entre eletrodos
de comprimento inferior a este valor.
As partes metálicas não destinadas a conduzir corrente devem ser aterradas por meio de
condutores de cobre, seção mínima de 25 mm², interligados ao condutor de aterramento de mesmo
tipo e seção.
A base-fusível (dispositivo fusível), específica para fusíveis do tipo limitador de corrente,
deve ser instalada no cubículo de segurança, junto ao transformador de serviço.
Caso seja utilizada chave-fusível, deve ser observado que esse dispositivo também deve ser
específico para fusíveis do tipo limitador de corrente e deve ser tripolar, possuir comando simultâneo
das três fases e dispor de engate seguro que impeça sua abertura acidental.
Fazendo-se a montagem do dispositivo fusível (base-fusível ou chave-fusível) deve ser
instalada, fisicamente independente, uma chave seccionadora tripolar, dotada de dispositivo para
comando simultâneo das três fases por meio de punho ou bastão de manobra e de engate seguro
que impeça sua abertura acidental.
126
A altura da instalação deve ser determinada de forma que, estando as chaves abertas, a
parte que permanece energizada fique, no mínimo, a 2.700 mm do piso.
O transformador de serviço deve apresentar as seguintes características:
a) Deve ser trifásico e possuir os enrolamentos do primário ligados em delta;
b) Deve ter o secundário ligado em estrela neutro aterrado, com as tensões nominais de
220/127 Volts, 380/220 Volts ou 440/254 Volts;
c) A potência deve ser de 300 kVA, no máximo;
d) As buchas secundárias devem ser envolvidas por uma caixa metálica (invólucro)
inviolável e com dispositivos para selagem, com chapa mínima nº 16.
Em ambientes perigosos a instalação de transformadores deve obedecer às normas
específicas.
O transformador de serviço deve ser instalado no cubículo de segurança da subestação
primária sobre base de concreto.
A bucha X deve ser conectada ao aterramento geral.
Mede-se no lado da baixa tensão e utilizam-se transformadores de corrente e medidor que
são dimensionado e fornecido pela concessionária observando o seguinte:
• Emprega-se 3 transformadores de corrente (TC), deve ser feita em caixa tipo “T” ou “S”.
Observar que: os três transformadores de corrente devem ser previamente instalados, com
adequada disposição e fixação, em chapa de aço nº 16, e o painel, assim montado, deve ser fixado
no fundo da caixa tipo “T” ou “S”.
O painel de medição, contendo o medidor e seus acessórios, é fornecido e instalado pela
concessionária.
Interligando os transformadores de medição ao medidor, devem ser instalados, interligando
as respectivas caixas, dois niples com arruelas e buchas, em cada eletroduto, ou em cada niple.
Devem ser instalados 4 condutores de cobre sem emendas, seção de 2,5 mm, rígidos, nas cores
vermelha, branca, marrom (para as fases) e azul clara (para o neutro).
O neutro deve ser instalado, mesmo que não seja utilizado na instalação consumidora.
As subestações primárias simplificadas de instalação externa (poste único) são montadas
ao ar livre, em poste de concreto, cruzetas e ferragens, ficando seus equipamentos sujeitos à ação
das intempéries.
Neste tipo, a estrutura é basicamente constituída de um poste de concreto, cruzetas de
madeira e parede de alvenaria para fixação das caixas.
127
A subestação primária deve ser instalada a 1.500 ? 50 mm do limite da propriedade com a
via pública.
Observa-se o afastamento mínimo de 3.200 mm entre qualquer tipo de construção e o lado
das chaves-fusíveis. Esse afastamento deve ser medido a partir do plano vertical determinado pelo
eixo do poste que compõe a subestação primária.
A área ao redor da subestação primária deve ser delimitada com cerca metálica, de 2.000
mm de altura, com porta de acesso abrindo para fora, devidamente sinalizada. Deve ser prevista a
distância mínima de 1.800 mm entre a parte frontal da caixa de medidores e a cerca de proteção ou
de qualquer outro obstáculo. As grades da cerca de proteção devem estar devidamente aterradas e
possuir malha com 50 mm de abertura máxima, fios de aço galvanizado a quente com 3 mm de
diâmetro mínimo.
Em torno de toda subestação, deve ser construído piso de concreto, com largura suficiente
para atender toda área de circulação, com declividade de 2% a partir do centro de medição.
Deve ser utilizado poste de concreto armado, seção circular, forma tronca cônica, com 10,50
metros de comprimento. Temos que instalar duas cruzetas de madeira de lei (conforme NBR-8458,
da ABNT), resistência de ruptura mínima de 800 daN, com 2.000 mm de comprimento, seção
transversal de 90 x 90 mm, fixadas ao poste por meio de cintas, selas, parafusos, porcas e arruelas,
em montagem dupla tipo Meio Beco (1 x 2).
Não é permitida a utilização de mais de um nível de cruzeta.
Deve ser dotada, na face superior, de declividade e beiral (pingadouro).
O centro de medição (alvenaria e caixas) deve ser instalado, necessariamente, junto ao
poste da subestação primária.
Os condutores do ramal de ligação são dimensionados, fornecidos e instalados pela
concessionária, desde o ponto de derivação da sua rede até o primeiro ponto de fixação na
propriedade particular (ponto de entrega).
O ponto de entrega se localiza nos isoladores de suspensão da cruzeta do poste particular.
Para fixação das fases às cruzetas, devem ser utilizados isoladores tipo bastão.
A proteção das instalações de baixa tensão deve ser feita de acordo com as normas, para
qualquer potência de transformação, utiliza-se disjuntor como proteção da baixa tensão.
Devem ser utilizadas chaves -fusíveis de distribuição com capacidade nominal de 100A,
classe 2, tipo C.
128
Conjuntos blindados, fabricados para utilização em entradas consumidoras, devem ter seus
protótipos previamente aprovados pela concessionária. Esses conjuntos caracterizam-se por
apresentar montagens eletromecânicas alojadas em cubículos construídos em chapas e perfilados
metálicos, destinam-se exclusivamente a entradas consumidoras com ramal de entrada
subterrâneo.
Instalando-se no tempo, externa, observando-se que este tipo deve apresentar: portas
suplementares (portas externas) na parte frontal; declividade adequada e beirais (pingadouros) em
sua cobertura; telas metálicas de proteção (malha 2 mm) no lado interno das venezianas externas; e
pontos de luz instalados internamente.
As chapas e perfilados metálicos, utilizados nas construções de conjuntos blindados,
internos ou externos, são dimensionados de acordo com os esforços mecânicos a que estão
sujeitos, observando-se, porém, que nenhuma chapa pode ter espessura inferior à de nº 16.
Os cubículos devem assegurar um serviço absolutamente seguro sob qualquer ponto de
vista, bem como oferecer absoluta segurança, elétrica e de operação, para quem os manobre ou
opere.
Devem ser construídos com materiais da melhor qualidade e amplamente experimentados,
conforme as recomendações ditadas pela Comissão Eletrotécnica Internacional IEC-298, segundo
publicação 1996.
Os cubículos devem resistir a curto-circuito e sobretensões que possam ser produzidos em
condições de serviço.
Devem ser tomadas todas as precauções possíveis para se evitar explosão ou incêndio,
bem como a propagação dos mesmos, oferecendo resistência suficiente para suportar o esforço
conseqüente da deflagração dos gases produzidos por arco devido a curto-circuito, sem deformar-
se.
Os cubículos devem apresentar quatro compartimentos bem definidos: uma cuba de gás,
um de comando, um compartimento de expansão de gases e um compartimento de cabos, sendo
que todas as partes vivas do cubículo, exceto terminais, devem permanecer imersos em SF.
129
Bibliografia
AIUB, José Eduardo; FILONI, Enio. Eletrônica. São Paulo: Editora Érica Ltda,1999 / 98 / 97 / 96 / 95.
ANDREY, João Michel. Eletrônica básica: Teoria e Prática. São Paulo: Editora Rideel, 1999.
CAPUANO, Francisco Gabriel; MARINO, Maria Aparecida Mendes. Laboratório de eletricidade e
eletrônica. São Paulo: Editora Érica, 1988.
COUTO, Hudson de Araújo. Ergonomia aplicada ao trabalho. Belo Horizonte: Ergo Editora 1995.
GOWDAK, D.; MARTINS, E. Ciências: novo pensar - FNDE- ME. São Paulo: Editora FTD, 2002.
HARRINGTON, James H.; KNIGHT, A. A implementação da ISO 14000. São Paulo: Editora Atlas,
2001.
MANUAIS DE LEGISLAÇÃO ATLAS. Segurança e Medicina do Trabalho. 56.º edição. São Paulo:
Editora Atlas S.A, 2005.
MORANDI, S.; GIL, I. Tecnologia e Ambiente. São Paulo: Copidart Editora, 2001.
SEBRAE. A questão ambiental e as empresas. Brasília, 1998.
Sites:
www.uniagua.org.br/website
www.petrobras.com.br/meio_ambiente/portugues/gestão/ges_isso.htm
www.qsp.org.br/ohsas18001.shtml
www.bombeirosemergencia.com.br
www.gestipolis.com./canales5/fin/marcore.htm
130
Anexo 1 – Segurança, Saúde, Qualidade e Meio Ambiente
Sistema de Gestão Integrada de SMS da Petrobras1
A Petrobrás em busca da excelência em Segurança, Meio Ambiente e Saúde (SMS),
objetivo previsto em seu plano estratégico, estabeleceu como uma de suas metas a certificação de
suas unidades de acordo com normas internacionais de gestão de SMS. Deste modo, em janeiro de
2006, a Companhia possuía 66 Certificações Integradas de acordo com as normas ISO 14001(Meio
Ambiente) e BS8800 ou OHSAS 18001(Segurança e Saúde). Essas certificações cobriam a maior
parte das unidades de negócio e de serviço da Companhia no Brasil e no exterior. Cabe ressaltar
que algumas das unidades também estavam certificadas em conformidade com a norma ISO
9001(Qualidade).
Política de Segurança, Meio Ambiente e Saúde (SMS) da Petrobras:
• Educar, capacitar e comprometer os trabalhadores com as questões de SMS,
envolvendo fornecedores, comunidades, órgãos competentes, entidades
representativas dos trabalhadores e demais partes interessadas;
• Estimular o registro e tratamento das questões de SMS e considerar, nos sistemas
de conseqüência e reconhecimento, o desempenho em SMS;
• Atuar na promoção da saúde, na proteção do ser humano e do meio ambiente
mediante identificação, controle e monitoramento de riscos, adequando a segurança
de processos às melhores práticas mundiais e mantendo-se preparada para
emergências;
1 Material organizado por Mara Silvia Biasini Negrini.
131
• Assegurar a sustentabilidade de projetos, empreendimentos e produtos ao longo do
seu ciclo de vida, considerando os impactos e benefícios nas dimensões
econômicas, ambiental e social;
• Considerar a ecoeficiência das operações e produtos, minimizando os impactos
adversos às atividades indústria.
1. Sistemas de Gestão Integrados
A Qualidade, a Segurança e Saúde no Trabalho e o Ambiente são áreas essenciais para o
desenvolvimento sustentável das organizações. O Sistema de Gestão Integrado (SGI), é uma
combinação de procedimentos, dos processos e práticas adotados por uma organização para
melhorar a Política de Qualidade, Meio Ambiente, Segurança e Saúde no Trabalho. Essa integração
tem por objetivo principal otimizar a aplicação de recursos, reduzir as complexidades e desenvolver
as vantagens de integração desses Sistemas.
Esta nova ferramenta de gestão, a cada dia possui um maior número de adeptos, pois,
permite harmonizar e coordenar ações, racionalizar processos produtivos otimizando as práticas em
todas as áreas da empresa, com o objetivo de melhorar seu desempenho global, aumentando a
competitividade no mercado.A melhora do desempenho e o aumento da competitividade são metas
de todas as organizações, sendo elas públicas ou privadas, prestadoras de serviços ou
fornecedoras de produtos.
A cultura organizacional nos dias atuais envolve aspectos decisivos para o desenvolvimento
como:
• Qualidade dos serviços e ou produtos produzidos;
• A não poluição do meio ambiente;
• A melhoria contínua da qualidade de vida no trabalho;
• A diminuição de acidentes de trabalho;
• A responsabilidade social – para a Comissão das Comunidades Européias esta
responsabilidade existe quando as organizações decidem “contribuir voluntariamente para
uma sociedade melhor e um ambiente mais limpo”.
132
Baseadas nestes aspectos, as organizações procuram a certificação pelas normas
respectivas: ISO-9001 para a Qualidade; ISO-14001 para o Meio Ambiente e OHSAS 18001 para
Saúde e Segurança no Trabalho.
Principais questões relacionadas aos sistemas de gestão:
a) Qualidade A constante preocupação com a qualidade leva as organizações a conscientizar e capacitar
os Colaboradores sobre a responsabilidade de executar suas tarefas com qualidade, evitando erros,
ou seja, executando certo na primeira vez.
O conceito de qualidade atualmente implica na valorização do cliente. A empresa cresce e
sobrevive quando há expansão do seu mercado. Este se expande, na medida em que atende seus
clientes, com vantagens sobre seus concorrentes. Qualidade, portanto para uma organização é a
Satisfação do Cliente. Qualidade Total é o mais elevado patamar dos sistemas de qualidade, é o
ápice dos resultados das fases anteriores (inspeção, controle de qualidade, garantia da qualidade,
gestão da qualidade), valorizadas pelo empenho de todos os Colaboradores da empresa na Política
da Qualidade (intenções e diretrizes gerais de uma organização relativa ao programa de qualidade
empresarial, expressas pela administração), com um custo mínimo e a satisfação das necessidades
de todos os interessados. A qualidade é um fator primordial para o sucesso empresarial.
ISO significa Organização Internacional para Normalização (International Organization for
Standardization). Localiza-se em Genebra na Suíça. Esta sigla é uma referência a palavra grega
ISO, que tem o significado de igualdade. O objetivo da ISO é a promoção e o desenvolvimento de
normas e padrões mundiais que traduzam a concordância de idéias, de opiniões, dos diversos
países do mundo, facilitando com isso o comércio internacional.
A ISO 9001 – especifica requisitos para um sistema de gestão da qualidade que podem ser
usados pelas organizações para aplicação interna, para certificação ou para fins contratuais. Ela
está focada na eficácia do sistema de gestão da qualidade em atender aos requisitos dos
clientes.(ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas). É a norma mais abrangente nas
relações contratuais, garantindo o produto desde o projeto até nos serviços de pós-venda.
Benefícios de aplicação da ISO 9001:
• Para a empresa – maior competitividade tanto no mercado interno como externo, maior
satisfação dos clientes, melhoria na produção, maior lucro, redução de custos entre outros.
• Para o cliente – satisfação em relação aos produtos adquiridos, maior confiabilidade na
empresa fornecedora, melhor atendimento no caso de reclamações.
133
b) Meio Ambiente
O meio ambiente é definido como: Conjunto de elementos abióticos (energia solar, solo,
água e ar) e bióticos (organismos vivos) que integralizam a fina camada da Terra chamada biosfera,
suporte e lar dos seres vivos. A Constituição Federal, ao ratificar o Meio Ambiente ecologicamente
equilibrado como um direito do cidadão, estabelece vínculo entre cidadania e qualidade ambiental.
Os problemas ambientais são tratados de forma global, pois afetam a vida de todos os seres do
planeta. Na medida em que o mundo fica menor e começam as escassezes dos recursos, o modo
pelo qual utilizamos o meio ambiente é uma questão, a ser tratada de ordem prioritária.
Há muito tempo o meio ambiente vem sendo alterado, por interferência das atividades
humanas, pois ocorreram e continuam a ocorrer modificações na flora, na fauna, no ar, na água e
até mesmo nos seres humanos.
A atividade industrial proporcionou grandes melhorias nas condições de vida das pessoas,
mas também é a principal responsável pelos problemas globais do meio ambiente. Outros fatores
como grandes concentrações de pessoas na região urbana, a explosão populacional, o aumento do
consumo gerando a utilização numa escala maior de insumos (energia, água, combustível, gás) e
matérias primas, também contribui para a alteração do meio ambiente.
Os aumentos das atividades urbanos e industriais contribuíram e muito para o agravamento
da Poluição. Poluição é a degradação da qualidade do meio ambiente, advinda de atividades que
de algum modo prejudiquem a segurança, a saúde e o bem estar da população, que afetem a
biodiversidade, que contribuam para o aquecimento global, que representem os acidentes
ambientais, que agridam as condições estéticas e sanitário do meio ambiente.
A qualidade do meio ambiente (condições químicas, físicas e biológicas), está diretamente
interligada às condições de saúde da população. Os poluentes concentram-se no solo, na água e na
atmosfera. Alguns que atingem a atmosfera são: os metais como o cádmio, o chumbo e o mercúrio,
o monóxido e dióxido de carbono, os óxidos de nitrogênio, as dioxinas, a fumaça, a sílica, o amianto
e outros. Os poluentes podem causar, dependendo da concentração e do tempo de exposição,
tonturas, tosse, distúrbios visuais (lacrimejar constante dos olhos), dores de cabeça, náuseas e
vômitos. Quando exposto o ser humano a altas concentrações de poluentes podem ocasionar
convulsões, insuficiência respiratória, chegando até ao coma e a morte.
134
Poluentes Conseqüências Clorofluorcarbonetos Por destruir a camada de ozônio provocando o aquecimento global, pode
causar problemas na pele. Fumaça Quando inalada, asfixia ou até a morte.
Sílica /Amianto Silicose e amiantose –doenças que atacam os pulmões diminuindo a capacidade respiratória, podendo causar asfixia e cânceres do trato
respiratório. Óxidos de nitrogênio e
dióxido de enxofre Lesão ou irritação nas mucosas respiratórias; casos mais complexos
podem causar hemorragias. Chumbo Saturnismo – doença que causa lesões no Sistema Nervoso Central.
Quadro 1 - Alguns poluentes e respectivas conseqüências para a saúde
A água poluída torna-se muito perigosa podendo veicular doenças. Existem poluentes que
são lançados nos mares, rios e lagos, sem prévio tratamento. A agricultura polui a água através de
fertilizantes, fungicidas, herbicidas, inseticidas e nitratos que são levados pela chuva ou se infiltram
no solo, contaminando o lençol freático. A água subterrânea também é contaminada pela infiltração
desses poluentes no solo, podendo atingir os mananciais que abastecem os poços de água.A
indústria também é uma grande poluidora da água quando não faz o tratamento da mesma. Ela
pode poluir por meio de despejo nos rios e lagos de detergentes, derivados de petróleo, resíduos
radioativos, solventes e outros. As grandes cidades poluem a água por meio de esgotos, monóxido
de carbono, produtos provenientes do petróleo e outros.
Através de contato com água contaminada
Através da ingestão de água contaminada
Através de insetos que se desenvolvem na água
Esquistossomose
Disenteria amebiana,bacilar,Gastroenterite,
Giardíase
Dengue
Escabiose (doença parasitária
cutânea conhecida como
Sarna)
Febre tifóide e paratifóide Malária
Verminoses (a água faz parte do ciclo)
Leptospirose Febre Amarela
Quadro 2 - Principais doenças relacionadas com a água
135
Os principais poluentes do solo são os agrotóxicos, os fertilizantes químicos e materiais não
biodegradáveis. É sabido que alguns agrotóxicos causam diversos tipos de cânceres e também
alergias respiratórias.
O EIA (Estudo de Impacto Ambiental) e o RIMA (Relatório de Impacto Ambiental) são
importantes documentos de avaliação e monitoramento que devem ser elaborados quando é
pretendido a implantação de um empreendimento ou atividade econômica em determinado local.
Os interessados devem procurar empresas especializadas em EIA – RIMA para elaboração do
mesmo. O capítulo V, artigo 225, da Constituição da República, exige, na forma da lei, um estudo
prévio de impacto ambiental para futuras instalações de atividades ou obras que possam vir
provocar degradação ambiental.
O Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) define impacto ambiental como
“qualquer alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por
qualquer forma de matéria ou energia resultante das atividades humanas que, direta ou
indiretamente,afetam:
• A saúde, a segurança e o bem-estar da população;
• As atividades sociais e econômicas;
• A biota (conjunto dos seres animais e vegetais de uma região);
• As condições estéticas e sanitárias do meio ambiente;
• A qualidade dos recursos ambientais “.(artigo 1º da Resolução Conama nº1, de 23.1.86).
As marcas deixadas em todo o planeta por problemas ambientais levaram à criação das
normas ambientais da série ISO 14000, todas voltadas à Política de Preservação Ambiental para
um desenvolvimento sustentável. O conceito de desenvolvimento sustentável sugere o
desenvolvimento econômico, cultural e social de uma sociedade, sem comprometimento do capital
ecológico do planeta, objetivando a integração das políticas-públicas e privadas em diversos
segmentos da sociedade (Área da Educação, Saúde, Meio Ambiente, Trabalho, entre outras),
priorizando a qualidade de vida e do ambiente em relação ao trabalho, atendendo às demandas da
atualidade, sem comprometer as possibilidades das futuras gerações suprirem suas próprias
necessidades.
136
A Gestão Ambiental visa essencialmente minimizar os impactos ambientais das atividades
de uma organização que geram subprodutos (resíduos, águas residuais, emissões gasosas, ruídos).
A ISO 14001 é uma norma que instaura um modelo de Sistema de Gestão Ambiental, baseado na
melhoria contínua, objetivando o desenvolvimento sustentável.
Esta norma ajuda as organizações a entenderem e melhorarem suas relações com o meio
ambiente e com a comunidade, organizando ações que minimizem a produção de poluentes e os
respectivos danos por eles provocados.
Ela é aplicada às atividades com potencial de efeito no meio ambiente e também a
organização como um todo, definindo políticas e objetivos baseados em indicadores ambientais
pontuados pela organização, que podem retratar necessidades, seja da redução de emissões de
poluentes até a utilização racional dos recursos naturais. Através da aplicabilidade desta norma a
empresa tem condições de avaliar as conseqüências ambientais das atividades, produtos e /ou
serviços da organização.
A coleta seletiva é a ação de uma sociedade que se preocupa com a preservação do meio
ambiente, ou seja, uma sociedade consciente. A coleta seletiva nos traz inúmeras vantagens como
economia da extração dos recursos naturais, redução da poluição conseqüentemente reduzindo o
custo com a saúde pública, aumento da vida útil dos aterros sanitários, entre outros.
Existem cores determinadas para cada tipo de resíduo, são elas:
• Vermelha – plásticos em geral como copos de iogurte, água, café, garrafas, embalagens e
outros objetos;
• Preta – madeiras em geral;
• Branca – resíduos de ambulatórios médicos e serviços de saúde;
• Laranja – resíduos perigosos como baterias e pilhas;
• Lilás – resíduos radioativos;
• Azul – papel e papelão como revistas, jornais, envelopes, cartolinas, folhas de embalagem,
papel sulfite e de fax entre outros;
• Marrom – resíduos orgânicos – sobras de restaurantes, folhas de árvore, lixo de jardinagem,
resíduos de alimentos;
137
• Verde – vidro – garrafas, potes, travessas, enfim, vidrarias em geral;
• Amarela – metal – objetos metálicos diversos e latas de alumínio;
• Cinza – todo resíduo não reciclável como papel de bala, adesivos, borrachas naturais,
papel-higiênico, papelão e plásticos sujos, papéis plastificados, couros, cordas, nylon entre
outros.
Os resíduos industriais devem ser acondicionados em local adequado dentro das empresas
e estas são as responsáveis pelo seu destino final.
c) Saúde e Segurança no Trabalho
Saúde e Segurança são fatores intrínsecos quando nosso objetivo for o de proporcionar um
ambiente de trabalho sadio e produtivo. O trabalho é considerado uma necessidade biológica do
homem, tendo por finalidade a adaptação do mesmo ao meio.
Saúde é um estado completo de bem estar físico, mental e social. Sob a ótica médica, o ser
humano é mais o produto do ambiente em que vive do que de sua própria genética. A saúde
depende das condições de vida, pois, estas condições irão regular o comportamento e as ações dos
seres humanos. Segurança no Trabalho é a condição de estar seguro no trabalho, através de
medidas que tem por objetivo preservar a saúde do trabalhador.
As organizações que desejam construir suas filosofias em uma gestão ativa de saúde
ocupacional e segurança do trabalho, controlando riscos que possam afetar a saúde e segurança
dos seus colaboradores, contam com uma ferramenta de gestão inovadora que foi desenvolvida
para ser compatível com a ISO 9001 e com a ISO 14001, com o objetivo de facilitar as empresas à
implementação de Sistemas Integrados de Gestão (SIGs). Trata-se da OHSAS 18001, cuja sigla é
Occupational Health and Safety Assessment Series. É uma especificação que tem por objetivo
oferecer as organizações os elementos de um Sistema de Gestão da Segurança e Saúde no
Trabalho (SST) eficaz. A certificação pela OHSAS 18001, acentua uma abordagem para a
minimização do risco, reduzindo com a sua aplicação as doenças e os acidentes do trabalho
melhorando o desempenho da organização.
A OHSAS 18001 mensura seus sistemas de gestão em várias dimensões. A abrangência da
aplicação vai depender de fatores como da política de saúde e segurança ocupacional da
organização, a natureza das suas atividades, e as condições de operacionalização.
138
Um sistema de gestão bem implementado deve ser fundamentado em:
• Política de segurança e saúde ocupacional (SSO) apropriada para a organização;
• O cumprimento das exigências legais da saúde e segurança ocupacional, bem como a
identificação dos riscos;
• Programas, objetivos e metas que assegurem um melhoramento contínuo;
• Atividades organizacionais que controlem os riscos de saúde e segurança ocupacional;
• Monitoramento da eficácia do sistema de saúde e segurança ocupacional;
• Análises, avaliações, revisões e aperfeiçoamentos constantes do sistema.
Alguns Termos e Definições Utilizados na OHSAS:
• Acidente – Evento indesejado que resulta em morte, doença, lesão, dano ou outra perda;
• Auditoria – Exame sistemático para determinar se as atividades e resultados relacionados
estão em conformidade com as providências planejadas, e se essas providências estão
implementadas efetivamente e são adequadas para atender à política e aos objetivos da
organização;
• Melhoria contínua – processo de aprimoramento do Sistema de Gestão da SSO, visando
atingir melhorias no desempenho global d Segurança e Saúde Ocupacional, de acordo com
a política de SSO da organização.Nota – Não é necessário que o processo seja aplicado
simultaneamente a todas as áreas de atividade.
• Perigo – Fonte ou situação com potencial para provocar danos em termos de lesão, doença,
dano à propriedade, dano ao meio ambiente do local de trabalho, ou uma combinação
destes;
• Identificação de perigos – Processo de reconhecimento que um perigo existe, e de definição
de suas características;
• Incidente – Evento que deu origem a um acidente ou que tinha o potencial de levar a um
acidente. Nota – Um incidente em que não ocorre doença, lesão, dano ou outra perda
também é chamado de “quase acidente”. O termo “incidente” inclui “quase-acidente”;
• Partes interessadas – Indivíduo ou grupo preocupado com, ou afetado pelo desempenho da
SSO de uma organização;
• Não-conformidade – Qualquer desvio das normas de trabalho, práticas, procedimentos,
regulamentos, desempenho do sistema de gestão etc. que possa levar, direta ou
139
indiretamente, à lesão ou doença, dano à propriedade, dano ao meio ambiente de trabalho,
ou uma combinação destes;
• Objetivos – Metas em termos de desempenho da SSO, que uma organização estabelece
para ela própria alcançar.Nota – Objetivos devem ser quantificados sempre que possível;
• Segurança e Saúde Ocupacional – condições e fatores que afetam o bem-estar de
funcionários, trabalhadores temporários, pessoal contratado, visitantes e qualquer outra
pessoa no local de trabalho;
• Sistema de Gestão de SSO – Parte do sistema de gestão global que facilita o
gerenciamento dos riscos de SSO associados aos negócios da organização. Isto inclui a
estrutura organizacional, atividades de planejamento, responsabilidades, práticas,
procedimentos, processos e recursos para desenvolver, implementar, atingir, analisar
criticamente e manter a política de SSO da organização;
• Organização – Companhia, corporação, firma, empresa, organização ou associação, ou
parte dela, incorporada ou não, pública ou privada, que tem funções e estrutura
administrativa próprias. Nota – para organizações com mais de uma unidade de negócio,
uma única unidade pode ser definida como uma organização;
• Desempenho – resultados mensuráveis do SSO, relacionados ao controle da organização
sobre seus riscos à segurança e saúde, com base em sua política e objetivos de SSO. Nota
– medição do desempenho inclui a medição de atividades e resultados da gestão de SSO;
• Risco – combinação da probabilidade de ocorrência e da(s) conseqüência(s) de um
determinado evento perigoso;
• Avaliação de riscos – processo global de estimar a magnitude dos riscos, e decidir se um
risco é ou não tolerável;
• Segurança – isenção de riscos inaceitáveis de danos;
• Risco tolerável – risco que foi reduzido a um nível que pode ser suportado pela organização,
levando em conta suas obrigações legais e sua própria política de SSO.(OHSAS 18001).
• Estar seguro no trabalho é um desejo de todos nós. Para isso necessitamos conhecer
algumas orientações básicas para evitarmos acidentes.
Dicas da Segurança do Trabalho:
• Obedeça a sinalização e as normas de segurança;
• Não corra, ande;
140
• Ao descer ou subir escadas, utilize o corrimão;
• Mantenha seu posto de trabalho organizado e limpo;
• Não brinque em serviço; trabalhar com atenção evita acidentes;
• A pressa é companheira constante dos acidentes. Planeje o trabalho para fazer tudo com
tempo, para trabalhar bem e com segurança;
• Não opere máquinas ou equipamentos sem prévio treinamento;
• Quando tiver dúvidas ou não souber algum serviço pergunte ao seu superior;
• Cuide das suas mãos.Evite colocá-las em locais perigosos;
• Conheça sempre as regras de segurança do setor em que trabalha;
• Pare a máquina quando precisar lubrificá-la ou consertá-la;
• Se o trabalho envolver máquinas, não use pulseiras, anéis, relógios e roupas largas; no
caso de cabelos compridos, prenda-os;
• Não improvise ferramentas. Solicite uma ferramenta adequada para o tipo de trabalho;
• Utilize os equipamentos de proteção individual que lhe foi entregue e mantenha esses
equipamentos limpos;
• Conheça o prazo de validade do seu equipamento de proteção individual solicitando a troca
quando necessário.
O conhecimento dos riscos existentes no trabalho serve de orientação para as empresas
adotarem medidas internas de prevenção de acidentes. Existe um instrumento implantado pela
Portaria nº5/92 do Ministério do Trabalho e da Administração, alterada pela Portaria 25 de 29/12/94,
que tem como objetivo principal representar graficamente os riscos de acidentes nos diversos locais
de trabalho, inerentes ou não a produção, de visualização simples, a ser afixado em locais de fácil
acesso nos ambientes de trabalho, visando a orientação e informação dos que ali atuam e dos
outros que possam eventualmente passar ou adentrar o local. Este instrumento é denominado
Mapa de Riscos.
Os riscos são representados pelas seguintes cores:
• Riscos físicos – verde;
• Riscos químicos – vermelho;
141
• Riscos biológicos – marrom;
• Riscos ergonômicos – amarelo;
• Riscos de acidentes – azul.
Quanto à intensidade dos riscos representa-se com círculos de diferentes diâmetros:
Risco grande Risco médio Risco pequeno
Os riscos comprometem a saúde e a segurança das pessoas e a produtividade da empresa,
podendo afetar o trabalhador a curto, médio e longo prazos, causando acidentes com lesões
imediatas e/ou doenças profissionais ou do trabalho (equipara-se a acidentes do trabalho).
Vale ressaltar que a presença de agentes ou produtos no ambiente de trabalho, não
significa que obrigatoriamente existe perigo para a saúde humana. Tudo depende da concentração
do produto, do tempo de exposição ao mesmo e da combinação de muitas condições, como a
natureza do produto, por exemplo.
Os Riscos Físicos podem ser caracterizados por: vibrações, umidade, pressões anormais,
temperaturas extremas, radiações ionizantes e não ionizantes, pouca iluminação, ruídos etc.
RISCOS FÍSICOS – POSSÍVEIS CONSEQUÊNCIAS Vibração Parestesias, dor e formigamento das mãos e antebraços, as mãos podem ficar
úmidas e arroxeadas, osteoporose. Umidade Doenças dermatológicas, do sistema respiratório e do sistema circulatório.
Calor Intermação, desidratação, fadiga generalizada, desconforto e âimbras de calor. Frio Doenças das vias respiratórias, rachaduras e necrose da pele, enregelamento.
Radiação Ionizante Esterilidade masculina e feminina, câncer e alterações na pele Radiação não
Ionizante Lesões nos olhos, na pele, queimaduras.
Ruído Diminuição da audição temporária ou permanente, zumbidos, surdez e perturbações do sistema nervoso (perda de memória, irritabilidade), perturbações
gastrointestinais, e cardiovascular (hipertensão).
Quadro 3– Riscos Físicos e Conseqüências
142
Os Riscos Químicos podem ser caracterizados por: fumos, névoas, vapores, gases, neblina,
poeiras e produtos químicos em geral. Podem ser encontrados na forma líquida, gasosa ou sólida.
RISCOS QUIMICOS – POSSÍVEIS CONSEQUÊNCIAS Fumos Metálicos Intoxicação específica de acordo com o metal, doença
pulmonar obstrutiva. Poeiras Minerais. Ex: sílica, asbesto,
carvão mineral. Pneumoconiose dos minérios de carvão, asbestose (amianto),
silicose. Poeiras Vegetais Ex: algodão, bagaço de
cana- de - açúcar. Bagaçose (cana-de-açúcar), bissinose (algodão).
Outras poeiras. Podem interagir com outros agentes prejudiciais que se encontram no ambiente, potencializando a sua nocividade.
Névoas, gases e vapores. Irritantes: cloreto de hidrogênio, gás amoníaco etc. Tóxicos e narcóticos: brometo de metila, benzeno, mercúrio,
cloreto de metilla, metanol etc. Asfixiantes químicos: gás cianídrico, monóxido de carbono
etc. Asfixiantes simples: metano, dióxido de carbono etc.
Quadro 4 – Riscos Químicos e Conseqüências
Os Riscos Biológicos são caracterizados por: vírus, bactérias, bacilos, parasitas, fungos,
protozoários entre outros. Em contato com o homem podem provocar diversas patologias. Existem
atividades profissionais que favorecem o contato com riscos biológicos como, por exemplo, os
hospitais, os laboratórios, a limpeza pública (separadores e coletores de lixo), as indústrias
alimentícias.
RISCOS BIOLÓGICOS – POSSÍVEIS CONSEQUÊNCIAS
Bacilos, bactérias, fungos, vírus, protozoários,
parasitas.
Brucelose, malária, febre amarela, tuberculose etc.
Quadro 5 - Riscos Biológicos e Conseqüências
Os Riscos Ergonômicos podem ser caracterizados por: posturas incorretas, trabalho físico
pesado, trabalhos em turnos e noturnos, monotonia, estresse, ritmo excessivo etc. Estes riscos
podem causar alterações fisiológicas e psicológicas, provocando distúrbios e/ou doenças na saúde
do trabalhador.
143
RISCOS ERGONÔMICOS – POSSÍVEIS CONSEQUÊNCIAS
Posições desconfortáveis, posturas incorretas,
levantamento e transporte manual de peso, esforço
físico intenso.
Patologias de coluna vertebral, cansaço,
desconforto físico, fraqueza, cansaço, dores
musculares.
Imposição de ritmos excessivos, trabalho em
turnos, trabalho noturno, jornada prolongada,
monotonia, repetitividade.
Alterações do sono, da libido e da vida em
sociedade, doenças do sistema digestivo, distúrbios
nervosos, distúrbios osteomusculares, cansaço,
fadiga física e/ou mental.
Quadro 6 – Riscos Ergonômicos e Conseqüencias
Os Riscos de Acidente são bastante diversificados e podem estar presentes em locais que
apresentem armazenamentos inadequados, máquinas e equipamentos sem proteção, ferramentas
defeituosas, iluminação inadequada, animais peçonhentos etc. Os mais comuns são:
• Arranjo físico inadequado – prédio com área insuficiente, layout irregular, pisos pouco
resistentes;
• Eletricidade – instalações elétricas impróprias ou com defeitos, iluminação inadequada;
• Máquinas, equipamentos e ferramentas – falta de proteção em partes móveis e pontos de
operação, ferramentas defeituosas ou utilizadas de modo incorreto, local inadequado para
as máquinas etc.
USO DAS FERRAMENTAS FERRAMENTAS USO CORRETO USO INCORRETO
Talhadeiras Corte de madeira ou metal Como chave de fenda ou alavancas.
Faca Para cortar Como alavanca ou chave de fenda.
Chave de fenda Apertar ou soltar parafusos Como alavanca ou talhadeira.
Quadro 7 – Uso de Ferramentas
144
2 Equipamentos de Proteção Coletiva (EPC) e Equipamentos de
Proteção Individual (EPI)
As organizações em primeira instância devem providenciar as medidas de proteção
coletivas (ambientais). Somente serão introduzidos os equipamentos de proteção individuais quando
os recursos das medidas de proteção coletivas estiverem exauridos. O EPI para ser comercializado
precisa possuir o CA (certificado de aprovação expedido pelo Ministério do Trabalho). Todo EPI
deve possuir um número em local bem visível e o trabalhador é o responsável por mantê-lo limpo e
também por sua guarda.
3. Introdução às Normas Regulamentadoras de Segurança e
Medicina do Trabalho
Essas normas atualmente são em número de 32 e são conhecidas como NR-1, NR-2, NR-3
e assim sucessivamente.
Cada norma trata de assuntos diferentes relacionados a segurança e medicina do trabalho.
A NR-5 trata da CIPA (comissão interna de prevenção de acidentes), a NR-7 dispõe sobre o
PCMSO (programa de controle médico e saúde ocupacional), a NR-9 trata do programa de
prevenção de riscos ambientais, a NR-10 é a de segurança em instalações e serviços de
eletricidade, a NR-15 dispõe sobre atividades e operações insalubres, a NR17 sobre Ergonomia, a
NR-18 sobre condições e meio ambiente de trabalho na indústria da construção, e assim
sucessivamente. Cada NR dispõe sobre assuntos pertinentes a segurança e saúde no trabalho.
145
3.1 Norma Regulamentadora Número 9 – NR-9
A NR-9 estabelece que é obrigatório elaborar e implementar, da parte de todos os
empregadores e instituições que admitam trabalhadores como empregados, o Programa de
Prevenção de Riscos Ambientais, mais conhecido como PPRA. Veremos os objetivos e a aplicação
deste programa mais à frente, sob o título de “Programas”.
3.2 Norma Regulamentadora Número10 – NR-10 Segurança em
Instalações e serviços em Eletricidade
Esta Norma Regulamentadora – NR – tem como objetivo e campo de aplicação estabelecer
requisitos e condições mínimas para implementar medidas de controle e sistemas preventivos, em
instalações elétricas e serviços com eletricidade visando a segurança e a saúde do trabalhador.
Ela se aplica às fases de geração, transmissão, distribuição e consumo, incluindo as etapas
de projeto, construção, montagem, operação, manutenção das instalações elétricas e quaisquer
trabalhos realizados nas suas proximidades, observando-se as normas técnicas oficiais
estabelecidas pelos órgãos competentes e, na ausência ou omissão destas, as normas
internacionais cabíveis.(Manuais de Legislação Atlas -Segurança e Medicina do Trabalho). Ela
descreve Medidas de Controle (medidas de proteção coletiva); Segurança em Projetos; Segurança
na Construção, Montagem, Operação e Manutenção; Segurança em Instalações Elétricas
Desenergizadas; Segurança em Instalações Elétricas Energizadas; Trabalhos envolvendo Alta
Tensão; Habilitação, Qualificação, Capacitação e Autorização dos Trabalhadores; Proteção contra
Incêndios e Explosão; Procedimentos de Trabalho; Situação de Emergência; Responsabilidades
quanto ao cumprimento desta NR, e Disposições Finais.(Manuais de Legislação Atlas – Segurança
e Medicina do Trabalho). As causas mais comuns de acidentes ocorrem pela falta de atenção e pela
falta de conhecimento de um trabalho.
Trecho extraído da norma em referência: “Em hipótese alguma o funcionário deve acionar
qualquer máquina ou equipamento sem ter certeza de que não ocorrerão riscos à sua integridade
física ou a de outro funcionário. Os equipamentos / máquina deverão ser ligados somente após
146
conferência no local de que não existem funcionários nas proximidades. Todo acionamento de
máquinas ou equipamentos só devem ser feitos após autorização do supervisor do serviço”.
A segurança em eletricidade implica na adoção dos seguintes procedimentos: • Todo trabalho envolvendo equipamentos elétricos deve ser executado somente por
profissionais qualificados através de curso reconhecido pelo sistema oficial de ensino;
podem também ocorrer capacitações através de curso especializado ministrado por centros
de treinamento e reconhecidos pelo sistema oficial de ensino e capacitação através de
treinamento na própria empresa, conduzido por profissionais autorizados, com a devida
documentação que comprove a sua formação para tal. Somente profissionais qualificados
(eletricistas), devem reparar equipamentos e instalações elétricas. É preciso que estes
profissionais sejam devidamente treinados, que estejam aptos através de ASO (Atestado de
Saúde Ocupacional), e também registrados/credenciados nos setores de manutenção
elétrica onde irão atuar.
• Qualquer trabalho executado por empresas de terceiros, deve obrigatoriamente ser
acompanhado pelo responsável do setor contratante;
• Autorização para Trabalho Elétrico (ATE):- Permissão de serviço é o documento que
descreve um trabalho em eletricidade, nomeando seus executantes e garantindo as
condições de segurança; somente o responsável devidamente autorizado pela empresa
poderá emitir esse documento;
• Os trabalhos nas proximidades de fios ou equipamentos elétricos devem ser executados
com a máxima cautela e atenção, devendo ser utilizados os equipamentos de proteção
individual. Ex: luvas de alta tensão revestidas por luvas de couro.
• Todo o equipamento elétrico portátil deverá ser devidamente ligado a terra;
• Em todos os locais onde existir a possibilidade da presença de gases ou vapores
inflamáveis, deve ser utilizado equipamento de proteção elétrico à prova de explosão;
• Colaboradores não autorizados não podem entrar em salas de comutadores, nem mexer em
painéis elétricos;
• Somente os empregados devidamente autorizados poderão dar partida e operar máquinas;
• Antes de serem iniciados os trabalhos de manutenção em máquinas acionadas por motor
elétrico, as chaves do motor elétrico devem ser travadas e devidamente etiquetadas;
147
• Não lubrifique, limpe, ajuste ou repare partes desprotegidas das máquinas, quando as
mesmas estiverem ligadas e/ou em movimento;
• Todas as partes móveis das máquinas deverão ter proteção. Caso seja necessário remover
a proteção, para a manutenção da máquina (limpeza, lubrificação, troca de peças, etc.), ela
deverá ser recolocada tão logo seja concluído o reparo;
• Entende-se por instalação elétrica liberada aquela cuja ausência de tensão foi constatada
com dispositivos específicos para essa finalidade;
• Se os trabalhos forem executados acima do nível do piso, utilizar somente escadas de
madeira ou fiberglass, lembrando-se ainda da necessidade de uso de trava-quedas e cinto
de segurança do tipo paraquedista;
• É proibida a utilização de anéis, correntes, relógios, pulseiras etc;
• Nas instalações e serviços em eletricidade devem ser observadas, na execução, na
operação, na reforma, na ampliação bem como no projeto, as normas técnicas brasileiras, a
Portaria 3214-NR-10, ou na falta desta, as normas internacionais vigentes;
• Toda ferramenta manual utilizada para trabalhos em eletricidade, deverá ser
obrigatoriamente dotada de isolamento;
• Em todos os ramais para a ligação de equipamentos elétricos precisam ser instalados
disjuntores ou chaves magnéticas independentes, que possam ser acionados com facilidade
e segurança;
• As carcaças de todas as máquinas, bem como dos painéis elétricos, deverão ser aterrados
adequadamente;
• É obrigatório o uso de EPI (equipamento de proteção individual).
3.3 . Norma Regulamentadora Número 15 – NR 15
A NR15 dispõe sobre atividades e operações insalubres. Atividades insalubres são aquelas
que originam doenças.
Essa norma orienta técnica e legalmente as formas de caracterização e também de
descaracterização da insalubridade de acordo com os 14(quatorze) anexos nela mencionados. A
148
norma diz que o exercício de trabalho em condições de insalubridade assegura ao trabalhador a
percepção de adicional, incidente sobre o salário mínimo da região, equivalente a:
• 40%(quarenta por cento), para insalubridade de grau máximo;
• 20%(vinte por cento), para insalubridade de grau médio;
• 10%(dez por cento), para insalubridade de grau mínimo.
No caso de incidência de mais de um fator de insalubridade, será apenas considerado o de
grau mais elevado, para efeito de acréscimo salarial, sendo vedada à percepção cumulativa.A
eliminação ou neutralização da insalubridade determinará a cessação do pagamento do adicional
respectivo. (Manuais de Legislação Atlas – Segurança e Medicina do Trabalho). Esta NR dispõe em
seus anexos de várias orientações sobre Limites de Tolerância para ruído contínuo e intermitente,
para ruídos de impacto, para exposição ao calor, para radiações ionizantes, para poeiras minerais.
Anexos sobre Trabalho sob Condições Hiperbáricas (trabalho sob ar comprimido e dos
trabalhos submersos), radiações não ionizantes, vibrações, frio, umidade, agentes químicos cuja
insalubridade é caracterizada por Limite de Tolerância e Inspeção no local de trabalho, agentes
químicos (chumbo, mercúrio, cromo, silicatos, benzeno e outros) e agentes biológicos (trabalho em
contato permanente com pacientes em isolamento por doença infecto-contagiosa, glândulas,
víscera, couros, pelos e dejetos de animais portadores de doenças infecto-contagiosas do tipo
carbunculose, tuberculose, trabalho em esgotos (galerias e tanques) e também lixo urbano (coleta e
industrialização)).
Deste modo, o principal objetivo desta norma é esclarecer legal e tecnicamente qual
trabalhador faz jus aos adicionais, como se caracterizam esses enquadramentos, o valor a ser pago
e também orientar os profissionais técnicos quanto às atitudes a serem tomadas, garantindo assim a
proteção de trabalhadores quanto aos agentes agressivos presentes no ambiente de trabalho.
Norma Regulamentadora Número 17 – NR17
Esta norma trata da Ergonomia. A palavra ergonomia provém do grego, onde ergo significa
trabalho e nomos significa leis, isto é, leis do trabalho.
Ergonomia é a ciência das pessoas no trabalho. Envolve a aplicação de conhecimentos
sobre as características humanas em beneficio do bem estar e do desempenho.
149
Ergonomia tem um alcance em todas as atividades humanas e está preocupada com a
interface homem-máquina de maneira que seja tão segura, confortável e eficiente quanto possível.
A norma regulamentadora visa estabelecer parâmetros que permitam a adaptação das
condições de trabalho às características psicofisiológicas dos trabalhadores, de modo a
proporcionar um máximo de conforto, segurança e desempenho eficiente. (Manuais de Legislação
Atlas-Segurança e Medicina do Trabalho).
Analisa as seguintes condições de trabalho:
• O ambiente (calor, frio, ruído, iluminação);
• A organização do trabalho (modo operatório, ritmo excessivo, pressão por produtividade e
outros);
• O mobiliário (presença ou não de quinas vivas, cadeiras ajustáveis e adequadas ao
trabalhador, etc);
• O levantamento, transporte e descarga de materiais.
Para analisar a adaptação das condições de trabalho às características psicofisiológicas dos
trabalhadores, as empresas devem realizar a AET (Análise Ergonômica do Trabalho). Esta análise
deve ser feita considerando o que está determinado na Norma Regulamentadora. Esta análise deve
considerar cinco grandes áreas da ergonomia que são:
A ergonomia na organização tem por objetivo planejar o sistema de trabalho em atividades
de elevado dispêndio energético, para que não leve o trabalhador à fadiga generalizada. A
temperatura elevada é um agravante no trabalho fisicamente pesado, gerando um desgaste ainda
maior para o trabalhador.
Os movimentos que os trabalhadores realizam no exercício de suas tarefas são objeto de
estudo da Biomecânica Aplicada ao Trabalho, que tem como principal objetivo evitar algumas
doenças, tais como: lombalgias, cervicalgias, tenossinovites, entre outras. A Biomecânica verifica
as posturas no trabalho e também os principais elementos para que o trabalho seja organizado.
As dimensões humanas são variáveis e para atender a maioria da população (90%), são
realizados estudos antropométricos (medir as dimensões humanas e seus ângulos de
conforto/desconforto). Tal estudo visa adequar os postos de trabalho às necessidades dos
trabalhadores, com base nas medidas encontradas.
A ergonomia propõe regras básicas capazes de diminuir ou compensar os fatores de
sobrecarga no trabalho, seja esta física e/ou mental, adotando, ainda, medidas necessárias para
150
que o indivíduo acerte no seu trabalho, tendo em vista que o erro pode causar acidente e perda da
produtividade.
O transporte manual de cargas, realizado por um trabalhador, compreendendo o
levantamento e a deposição da carga, tem sido uma das freqüentes causas de lesões dos
trabalhadores, provocando patologias de coluna vertebral, tais como: lombalgias, dorsalgias,
cervicalgias, hérnias de disco intervertebral entre outras. Muitas destas complicações poderiam ser
evitadas se a operação não fosse realizada de forma errada. Para isso seguem alguns
procedimentos básicos para manuseio adequado de cargas manuais, evitando com isso os esforços
e as tensões exageradas sobre coluna.
Figura 1 – Como levantar pesos
Procedimentos básicos para transportar cargas manualmente:
• Evite carregar peso acima do seu limite;
• Analise se o caminho está livre e se o local em que a carga for depositada também se
encontra livre;
• Os pés devem estar ligeiramente separados, para favorecer o equilíbrio;
• As costas devem ser mantidas sempre retas;
• Evite fazer movimentos de giro com o tronco;
• Não levante o pescoço, pois isto pode favorecer lesões, portanto, mantenha o queixo
naturalmente baixo;
• Verifique se o material a ser carregado possui uma boa pega;
• Não transporte sozinho, materiais pesados, compridos ou difíceis de pegar. Peça ajuda.
• Quando levantar o peso, distribua o esforço para as pernas e não para a coluna vertebral;
• Os braços e cotovelos devem ser mantidos junto ao corpo, pois ajudam a centralizar a
carga;
151
• Ao transportar a carga, esta deve ser mantida o mais próximo possível do corpo, e a coluna
deve estar na vertical.
O trabalho em escritório exige alguns cuidados precisam ser tomados para evitar problemas
posturais e cansaço visual, tais como:
• Mantenha a região lombar (costas) apoiada no encosto da cadeira;
• Utilize suportes para monitores. Monitores devem possuir ajuste de altura. A posição da tela
deve ficar entre 0 e 40º com a horizontal. Evite ao máximo: lateralizar, deixar muito alto,
muito baixo ou distante o monitor; ele tem que ficar centralizado à sua frente, pois desta
forma você evitará dores nas regiões do pescoço, dos ombros e cansaço visual;
• A altura da tela deve ser adequada aos olhos do trabalhador e a cabeça deve estar sempre
em alinhamento com o tronco;
• Não trabalhe com postura de flexão de pescoço (queixo para baixo) e nem de extensão do
pescoço (queixo para cima);
• O teclado deve ser independente e móvel, permitindo que sejam feitos os ajustes
necessários; precisa ser posicionado próximo ao corpo;
• Posicione o mouse junto ao teclado;
• Objetos de uso constante como agenda, grampeador, canetas, telefone e outros devem
estar o mais próximo possível do seu corpo;
• Regule a altura do assento da cadeira de modo que os pés fiquem apoiados no chão;
• Deixe um espaço entre a dobra do joelho e a extremidade final da cadeira;
• O punho deve ficar sempre apoiado;
• Posicione o antebraço, punhos e mãos em linha reta em relação ao teclado; as mãos do
digitador têm que ficar numa postura neutra, sem inclinações para baixo ou para cima;
• Se houver reflexo na tela, procure verificar de onde vem o incomodo providenciando cortinas
ou persianas para que eliminem o reflexo.
152
Figura 2 – Posicionamento para trabalho com computador
A norma regulamentora NR 17 trata também das condições ambientais de trabalho. É sabido
que a performance do trabalhador pode ser reduzida devido às condições ambientais.
Por exemplo:
• Umidade ou calor excessivos reduzem a capacidade laborativa;
• Níveis de ruído excessivo e reflexos podem reduzir a capacidade do trabalhador para
detectar imperfeições, ou mesmo para a realização de uma tarefa adequadamente;
• Iluminação deficiente gera fadiga visual e também acidentes.
A norma recomenda as seguintes condições de conforto:
• Níveis de ruído de acordo com o estabelecido na NBR10152, norma brasileira registrada no
INMETRO;
• Índice de temperatura efetiva entre 20 a 23ºC;
• Velocidade do ar não superior a 0,75m/s;
• Umidade relativa do ar não inferior a 40%(Manuais de Legislação Atlas – Segurança e
Medicina do Trabalho).
4. Programas
Existem programas definidos pela legislação, obrigatórios, eminentemente prevencionistas
que se articulam com as demais normas regulamentadoras.
A responsabilidade de implantação desses programas é do empregador e é este que
designa equipe devidamente qualificada de saúde e segurança do trabalho para elaboração e
execução dos mesmos. Trata-se do PPRA (programa de prevenção de riscos ambientais), PCMAT
153
(programa de condições e meio ambiente de trabalho na indústria da construção) e o PCMSO
(programa de controle médico e saúde ocupacional)
4.1 Programa de Prevenção de Riscos Ambientais - PPRA
É um programa estabelecido pela NR-9 da Secretaria de Segurança e Medicina do Trabalho
do Ministério do Trabalho. Define métodos de ação que garanta a preservação da saúde e a
integridade de trabalhadores mediante aos riscos existentes no ambiente de trabalho. Ele estuda os
riscos ambientais que existem ou possam vir a existir no ambiente de trabalho, avaliando
separadamente cada setor e funções exercidas na empresa se aprofundando nas suas
particularidades se assim for necessário, considerando sempre a proteção e conservação do meio
ambiente e seus recursos naturais. Os riscos ambientais admitidos pela legislação brasileira são os
físicos, químicos e biológicos. Para determinarmos se o risco está presente ou não no ambiente
dependemos de fatores como a concentração e a intensidade do agente. Quanto ao tempo máximo
de exposição a agentes é determinado por limites pré-estabelecidos.
A prioridade deste programa é evitar acidentes que possam danificar a saúde do
trabalhador, reduzindo as improvisações, orientando medidas de prevenção para os proprietários
das organizações e para os trabalhadores.
A legislação define que todos os empregadores são obrigados a implementar o PPRA, ou
seja, toda atividade laboral que tiver vínculo empregatício como indústrias, comércios, hospitais,
escolas, clubes, transportadoras e outras necessitam fazer o PPRA. Aqueles que não cumprirem as
exigências desta norma estarão sujeitos as penalidades que podem ser multas até interdições.
O PPRA deve incluir as etapas que se seguem:
• Antecipação e reconhecimento dos riscos;
• Estabelecer prioridades e metas para avaliação e controle;
• Avaliação dos riscos e da exposição dos trabalhadores;
• Implantação de medidas de controle e avaliação de sua eficácia;
• Monitoramento da exposição aos riscos;
• Registro e divulgação dos dados. (Manuais de Legislação Atlas – Segurança e Medicina do
Trabalho).
154
O PPRA deve atender aos seguintes quesitos: praticidade, objetividade e simplicidade.
Tratando-se de um instrumento dinâmico, necessita ser de fácil utilização e compreensão.
4.2 Programa de Condições e Meio Ambiente de Trabalho na Indústria da Construção – PCMAT
Este programa é regulamentado pela NR-18 no item 18.3. É um programa de gerenciamento
e prevenção de acidentes. O seu conteúdo visa estabelecer procedimentos de segurança, medicina
e meio ambiente nos locais de trabalho da construção civil, para serem cumpridos, durante a
execução das obras de construção. Ele garante condições ambientais e individuais de trabalho,
tendo como objetivo eliminar os riscos de acidentes e doenças ocupacionais, bem como estimular
atitudes prevencionistas dos trabalhadores.
A norma regulamentadora diz que o PCMAT deve contemplar as exigências contidas na NR-
9-Programa de Prevenção e Riscos Ambientais, deve ser mantido no estabelecimento à disposição
do órgão regional do Ministério do Trabalho MTB, deve ser elaborado e executado por profissional
legalmente habilitado na área de segurança do trabalho. O PCMAT deve ser implantado em
estabelecimentos com mais de 20(vinte) empregados.
Documentos que integram o PCMAT:
• Memorial sobre condições e meio ambiente de trabalho nas atividades e operações,
levando-se em consideração riscos de acidentes e de doenças do trabalho e suas
respectivas medidas preventivas;
• Projeto de execução das proteções coletivas em conformidade com as etapas da execução
da obra;
• Especificação técnica das proteções coletivas e individuais a serem utilizadas;
• Cronograma de implantação das medidas preventivas definidas no PCMAT;
• Layout inicial do canteiro da obra, contemplando, inclusive, previsão do dimensionamento
das áreas de vivência;
• Programa educativo contemplando a temática de prevenção de acidentes e doenças do
trabalho, com sua carga horária.(Manuais de Legislação Atlas - Segurança e Medicina do
Trabalho).
155
4.3 Programa de Controle Médico e Saúde Ocupacional – PCMSO
Este programa é regulamentado pela NR-7e tem como objetivo a promoção e preservação
da saúde dos trabalhadores. O PCMSO rastreia e faz o diagnóstico precoce dos agravos à saúde do
trabalhador. Ele garante, previne e recupera qualquer tipo de doença e acidentes que venham a
interferir na qualidade de vida do trabalhador.
No PCMSO, dependendo da atividade da empresa podemos encontrar outros programas
como o PPR (programa de proteção respiratória), o PCA (programa de conservação auditiva) e
outros. Também são mencionados no PCMSO quais os exames que abrangem cada setor da
empresa, como são realizados, em que periodicidade etc.
Deve incluir a realização obrigatória dos exames admissional, de mudança de função, de
retorno ao trabalho, periódico e demissional. O atestado de saúde ocupacional (ASO) é emitido pelo
médico após a realização dos exames. É de responsabilidade do médico coordenador ou
examinador, solicitar a empresa à emissão da CAT (comunicação de acidente de trabalho), bem
como encaminhar, avaliar a incapacidade, orientar o trabalhador sugerindo medidas de controle do
ambiente de trabalho.
O item 7.5 da norma trata dos primeiros socorros e diz que todo estabelecimento deverá
estar equipado com material necessário à prestação de primeiros socorros, considerando-se as
características da atividade desenvolvida; manter esse material guardado em local adequado, e aos
cuidados de pessoa treinada para esse fim.
156
5. Emergências
As empresas devem ter preparado um Plano de Emergência para combater situações de
risco. Conheça o plano de emergência da sua empresa ficando atento e preparado se ocorrer algum
imprevisto.
Se for necessário abandonar a área, conheça algumas instruções:
• Pare de trabalhar;
• Não corra, mantenha a calma;
• Desligue, se for possível, máquinas e equipamentos;
• Deixe os corredores livres;
• Não utilize elevador;
• Dirija-se para as saídas de emergência;
• Nas escadas de emergência apóie-se no corrimão;
• Ao deixar uma sala, feche portas e janelas, sem trancá-las;
• Continue sua saída não ficando parado nos andares.
Procedimentos a serem adotados em caso de incêndio:
• Molhe as roupas com o intuito de proteger a pele das temperaturas elevadas;
• Se deparar com barreira de fogo e tiver que atravessa-la coloque um lenço molhado junto à
boca e ao nariz, molhando também seus cabelos, roupas, sapatos;
• O local com menor concentração de fumaça é bem próximo ao chão (rasteje em direção a
saída);
• Se ficar preso em alguma sala, inunde-a com água e mantenha-se sempre molhado;
• Se deparar com uma porta fechada, toque a mesma com a mão. Se estiver fria, proceda da
seguinte forma: abra vagarosamente se posicionando atrás da mesma, se sentir calor ou
pressão vindo através da abertura, feche a porta imediatamente.(Corpo de Bombeiros do
Estado de São Paulo).
