ENG04482 Aula 11 Esquemas Instalacoes | Lâmpada Incandescente | Relé
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Prof. Luiz Fernando Gonalves AULA 11 Esquemas de Instalaes Eltricas Porto Alegre - 2012
Esquemas de instalaes eltricas de:
incandescentes Interruptores simples Tomadas Lmpadas fluorescentes Interruptores Rels
Esquemas de Instalao Eltrica de Lmpadas Incandescentes
Instalao de Lmpadas
Na figura a seguir, tem-se uma lmpada incandescente comandada por um interruptor simples. O circuito alimentado por uma tenso ou corrente contnua, que pode ser uma bateria, pilha ou outra fonte de tenso ou corrente qualquer
Quando o interruptor fechado, o sentido da corrente ser indicado pela seta, ou seja, do terminal positivo (+) para o terminal negativo (-), fazendo com que a lmpada acenda e ilumine Nota: a gerao, transmisso e distribuio de energia eltrica feita em tenso ou corrente alternada
Instalao de um interruptor simples e uma lmpada
Na representao das lmpadas e interruptores, considera-se os dois traos do esquema, sendo um neutro e o outro a fase Esses condutores sempre vm de um quadro terminal de luz Na prtica, sempre o condutor vivo, ou seja, a fase, que deve ser seccionado pelo elemento de comando, que neste caso o interruptor
A direo do neutro e da fase sempre ser a da carga Deste modo, o neutro de estar conectado diretamente em um dos lados da lmpada, e a fase vai passar pelo retorno, at chegar do outro lado da lmpada O neutro normalmente no deve ser seccionado
Seqncia correta para a representao na forma unifilar: primeiramente representa-se o neutro, aps a(s) fase(s) e posteriormente o(s) retorno(s) e, por ltimo, o condutor de proteo (terra)
Na parte inferior, indicar a bitola dos condutores. Todos os condutores de um mesmo circuito tero a mesma bitola de fio
Na prtica, em alguns ambientes, devido ao seu tamanho, h necessidade de duas ou mais lmpadas comandas por um nico interruptor
Ligadas em paralelo
Representao de comando de duas incandescentes por um interruptor simples
Para dois pontos em um mesmo ambiente, acha-se o centro do ambiente e posteriormente traam-se as diagonais das duas metades
Representao de comando de duas lmpadas incandescentes por um interruptor de duas teclas
Fase e retornos
Para entender melhor a representao dos retornos, pode-se representar as lmpadas na mesma disposio do esquema unifilar
Cada interruptor comanda uma lmpada, desta forma cada retorno vai para sua respectiva lmpada A fase a mesma para os dois interruptores, bem como o neutro o mesmo para as duas lmpadas Somente esto entrando um N1 e R1, pois o mesmo circuito de iluminao ser utilizado para um grupo de lmpadas
Representao de um circuito com um conjunto de interruptor de trs teclas simples, trs lmpadas incandescentes, sendo uma de 100W, uma de 60W e uma de 40W, e todas as lmpadas de 127V
Esquemas de Instalao Eltrica de Tomadas
Esquema de ligao de uma lmpada e um interruptor com tomada no mesmo espelho
Representao da ligao de uma lmpada e um interruptor com tomada no mesmo espelho
Neutro, fase e proteo
Nesse tipo de tomada o terminal de proteo PE sempre o do meio. A fase e o neutro, tanto faz
Nesse tomada o pino PE e os demais j tm as posies definidas
Antes de ligar qualquer fio, deve-se analisar bem a posio de fase, neutro e terra, conforme indicado nas figuras a seguir
Visto de trs
O circuito para iluminao sempre ser diferente do circuito de tomadas, ou seja, sero utilizados N1 e R1 para a iluminao, e N2 e R2 para as tomadas, pois os condutores so de bitolas diferentes. O circuito 1 ficou para instalar as lmpadas e o circuito 2 para as tomadas
Representao da ligao de mais uma tomada: considerando um ambiente qualquer, dispondo todos os componentes da instalao e fiao
Representao da ligao de mais uma tomada: esquema multifilar e unifilar
Representao da instalao, num projeto:
Quadro de medio Quadro de distribuio
Instalaes em Eletrodutos
Com base nas perspectivas anteriores, obtm-se:
Como observado, as tomadas esto ligadas em circuitos separados dos da iluminao, mas nada impede que a fiao de iluminao e das tomadas siga pelo mesmo eletroduto Para diminuir a bitola dos eletrodutos e reduzir a quantidade de circuitos, conveniente que a tubulao das tomadas siga pelo piso
Pode-se tambm representar uma instalao de vrias formas, inclusive com equipamentos em 220V
Fase, fase e proteo
A norma determina que em um mesmo eletroduto possvel passar um nico condutor terra para atender aos circuitos, sempre utilizando o condutor de seo maior Considerando o esquema abaixo como exemplo, a derivao para cada circuito utilizar sua respectiva seo, conforme as figuras vistas a seguir
Observa-se que a fiao que vem do QM e vai ao QD da figura neutro, duas fases e terra, porque dentro da instalao h equipamentos que sero ligados em 127 V ou 220 V
Os pontos de iluminao de um ambiente para outros so interligados pelo teto e, posteriormente, dentro de cada ambiente, ligam-se os seus respectivos interruptores
Para a instalao do circuito nmero 3, em 220 V, seguem duas fases e o condutor de proteo do QD at a respectiva tomada
Pode-se observar na figura que tanto a iluminao quanto as tomadas compartilham da mesma tubulao
Representando o esquema em uma planta baixa:
Supondo agora, que hajam tubulaes diferentes para iluminao (teto) e tomadas (piso)
Representando o novo esquema na planta baixa:
Esquemas de Instalao Eltrica de Lmpadas Fluorescentes
Instalao de Lmpadas Fluorescentes
Alm de lmpadas incandescentes, possvel tambm comandar lmpadas fluorescentes com interruptores simples A lmpada fluorescente a mesma tanto para 127 V como para 220 V O que muda o reator, que fabricado para 127 V ou 220 V, conforme a necessidade
O esquema visto abaixo deve ser seguido para ligar o reator, soquetes e lmpadas Nos condutores preto e branco, ser feita a ligao do reator na rede, e onde deve ser feito o comando com interruptor O reator a ser ligado de partida rpida de 40W/127V para uma lmpada fluorescente
1. para o bom funcionamento da instalao, deve-se sempre aterrar a carcaa do reator e a luminria 2. Observar sempre o esquema que vem sempre gravado no reator, pois existem diferenas entre os diversos fabricantes dos reatores
No esquema de ligao, a fase vai at o interruptor e o retorno segue at a lmpada, pois esta a forma que aparece nos projetos Na prtica, primeiramente executam-se todas as ligaes na luminria, conforme a figura abaixo, e posteriormente ligam-se os terminais do reator rede conveniente, sempre antes de instalar a luminria definitivamente, fazer testes de bancada, para verificarse o correto funcionamento
A representao de lmpadas fluorescentes, num projeto fica da seguinte forma:
Segue-se a mesma linha de pensamento para a instalao de reator para duas lmpadas fluorescentes de 40 W/ 127 V Primeiramente,observa-se bem a forma de montagem e a ligao do reator
Esquemas multifilar e unifilar de ligao:
Num projeto, a forma da representao a mesma para uma lmpada, deferindo apenas na quantidade (2x40W)
Instalao em 220 V fase e fase
Em instalaes eltricas em geral, deve-se observar o aspecto econmico, sem descuidar das qualidades e segurana que essa atividade exige Dependendo das dimenses das instalaes, com um aumento excessivo da carga ou por um requisito do prprio equipamento, h necessidade de modificarmos a tenso da rede, de 127 V para 220 V (fase e fase), possibilitando com isso a reduo da seo dos condutores
Essa ligao somente ser utilizada, quando a tenso do equipamento a ser ligado 220 V(entre fase e fase) Para tal, necessita-se de um interruptor bipolar
A representao de uma instalao eltrica, contendo uma lmpada incandescente de 60 W / 220 V com interruptor bipolar, ser:
Representando num projeto o comando de uma lmpada incandescente de 60 W / 220 V por um interruptor bipolar
Esquemas de Instalao Eltrica de Interruptores Ligados em Paralelo
Instalao de Interruptores Paralelos
Os interruptores paralelos so usados quando deseja-se comandar uma lmpada ou um grupo de lmpadas por dois pontos diferentes, evitando caminhadas desnecessrias, proporcionando maior comodidade aos usurios
O interruptores paralelos podem ser utilizados em escadaria. Instala-se um interruptor no incio do lance da escada (base da escada) e outro no final da escada (topo ou patamar)
O interruptores paralelos podem ser instalados em corredores, onde so instalados nos acessos do corredor, na posio que proporcione melhor comodidade
O interruptores paralelos podem ser utilizados em quartos: um interruptor instalado no lado oposto da abertura da porta e outro, na cabeceira da cama Podem ser tambm utilizados em outros locais, como, por exemplo: sala, cozinha, copa, etc., ou sempre que se deseja evitar retornar ao mesmo ponto para ligar ou desligar a lmpada
O interruptores paralelos tambm so chamados de three-way (interruptor de trs vias ou trs caminhos)
Esquema de instalao de uma lmpada incandescente de 100 W 130 V, comandada por dois interruptores paralelos
Na figura seguinte pode-se observar as ligaes internas e o caminho da corrente quando a lmpada est acesa Caso o interruptor da direita seja acionado, a lmpada acende, e apaga se o interruptor da esquerda for acionado e assim consecutivamente
Representando as ligaes internas de outro modo:
Os esquemas multifilar e unifilar ficam da seguinte forma:
Instalao em eletrodutos
Instalao em planta baixa: traado de eletrodutos e a representao da fiao a partir do quadro de distribuio A tomada representando instalada em um circuito diferente do circuito de iluminao
Alm de uma lmpada, pode-se instalar duas lmpadas ou mais em ambientes com vrias tomadas, sempre lembrando que so instaladas em circuitos separados
Pode-se tambm fazer prumadas, em escadas:
Representao da ligao:
Neutro, retorno e proteo
Ainda trabalhando com prumadas, mudando de posio as lmpadas:
Representao da nova ligao:
Nota: para ter-se o comando por dois pontos diferentes, sempre deve-se utilizar dois interruptores paralelos, caso contrrio, com apenas um interruptor, voc ter um comando simples, ou seja, o interruptor paralelo funciona como interruptor simples
Aprendeu-se como representar a fiao para a instalao de prumadas em escadas. Contudo, como feita a representao em projetos? Como exemplo, vamos analisar a escada de um sobrado
A representao feita em dois cortes, em que primeiramente aparece a representao do pavimento trreo
Em seguida, representa-se o outro corte, que mostra o pavimento superior, conforme a figura abaixo
possvel tambm comandar lmpadas fluorescentes por interruptores paralelos, como indica a figura abaixo:
Esquemas de Instalao Eltrica de Interruptores Intermedirios (!)
Instalao de Interruptor Intermedirio
Esse tipo de interruptor utilizado quando deseja-se comandar uma lmpada ou grupo de lmpadas por trs ou mais pontos diferentes Sendo utilizados em escadas de vrios andares, sales com vrios acessos e corredores de acesso para vrios quartos
possvel usar qualquer nmero de interruptores intermedirios, quantos forem necessrios preciso observar que ele est instalado entre dois interruptores paralelos, razo pela qual denominado interruptor intermedirio (possui quatro terminais) Deve-se tomar cuidado, quando da instalao do interruptor intermedirio, para no confundir com o interruptor bipolar, pois os dois so similares visualmente
Representao condutores:
Representao dos esquemas multifilar e unifilar
Representao dos esquemas multifilar e unifilar de um circuito com n pontos de comando
Perspectiva cnica da instalao com interruptor intermedirio
Perspectiva cavaleira interruptor intermedirio
Instalao dos eletrodutos
Instalao em planta baixa com interruptor intermedirio
Representao de como realizada passagem de condutores na prtica:
Esquema de instalao em prumadas em escadas
Esquemas de Instalao Eltrica de Interruptores de Minuterias
Instalao de Interruptor de Minuteria
O interruptor de minuteria um dispositivo de comando de iluminao que necessita da ao humana para ligar o circuito, desligando-se automaticamente aps algum tempo previamente regulado
Em alguns ambientes de acesso comum, a circulao das pessoas muito freqente, porm quando o movimento reduzido, noite, por exemplo, a possibilidade de lmpadas permanecerem acesas desnecessariamente muito grande, porque normalmente as pessoas delegam a outrem a incumbncia do desligamento das lmpadas
Por isso, recomenda-se que nesses locais sejam utilizados dispositivos especiais (interruptor de minuteria) que mantenham as lmpadas acessas somente no momento em que as pessoas estiverem circulando, desligando-se automaticamente logo em seguida
Possveis aplicaes:
Ante-salas Corredores Hall social de apartamentos Iluminao de escadarias de prdios e apartamentos Ambientes que necessitam ser iluminados durante curtos perodos de tempo
Minuteria de comando em grupo:
Minuterias individuais:
Exemplos de esquemas:
Esquemas de Instalao Eltrica de Interruptores Horrio
Instalao de Interruptor Horrio
O interruptor horrio, ou rel horrio, ou simplesmente temporizador, um dispositivo que possibilita programar, ligar e desligar automaticamente circuitos eltricos em tempos predeterminados Quando instalado em edifcio, indstria, comrcio ou residncia, pode se tornar um forma eficiente no gerenciamento do consumo de energia
Existem dois tipos de interruptor horrio, divididos em funo do funcionamento e da sua programao Quanto ao funcionamento podem ser:
Eletrnicos Motorizados Dirios Semanais
Quanto programao pode ser:
Sistema de irrigao Cmaras e balces frigorfico Comedouros automticos Ar condicionado central Sistemas de vigilncia e alarmes Ligao de sinos, sirenes, buzinas, etc. Controle automtico de luminosos, vitrines, jardins, etc. Sistemas de aquecimento central para gua (residencial ou industrial) Aquecimento e preparao de mquinas industriais (extrusoras, fornos, etc.)
Exemplos de esquemas: controle automtico de luminosos
Exemplo de luminosos
Quando o consumo for acima de 10 A, se faz necessrio a utilizao de um contator magntico
Exemplo de esquemas: sistemas de aquecimento central
Esquemas de Instalao Eltrica de Rels
Instalao de Rels
O avano tecnolgico, especialmente no que se refere rea de construo civil, vem possibilitando a realizao de projetos com um padro de sofisticao cada vez mais arrojado, seguro e com baixo custo A utilizao de rels de impulso uma alternativa extremamente simples, eficiente e segura nas atividades relacionadas as instalaes eltricas em geral, especialmente no comando de iluminao e outras cargas, e apresenta considervel reduo de custo de material e mo de obra
O rel de impulso, criado h quase 50 anos, tambm conhecido como rel de passo, tem o seu princpio de funcionamento baseado no rel eletromagntico, e relativamente simples e barato
Vantagens da utilizao do Rel de Impulso: o emprego do Rel torna a instalao extremamente verstil, como, por exemplo:
Pode substituir com eficincia os interruptores paralelos e intermedirios Pode acionar mais de um circuito ao mesmo tempo com um nico sinal Torna possvel comandar todas as luzes externas de uma casa, como preveno anti-roubo, a partir de qualquer uma de suas dependncias, sem o incmodo de um ponto fixo ou a complexidade de sistemas sofisticados de comando Possibilita a reduo de custos do material necessrio para os condutores, uma vez que o comando se processa por meio de pulsadores (botes de campainha) com apenas dois condutores
Pode ser utilizado para o comando de grande quantidade de lmpadas fluorescentes (de 10 A ou 16 A) com apenas um pulsador Sinais de sada so completamente isolados e independentes dos sinais de entrada A tenso de controle da bobina (entrada) pode ser consideravelmente menor que a dos contatos (sada) Um rel pode controlar sinais DC por meio de sinais AC ou viceversa, e ainda comandar altas potncias com baixos sinais de tenso
Instalao com rel de impulso
Instalao com interruptores (paralelos e intermedirios)
Esquemas de Instalao Eltrica de Interruptor Automtico por Presena
Instalao de Interruptor Automtico
O interruptor automtico por presena um dispositivo eletrnico capaz de captar, atravs de um sensor infravermelho, a radiao de calor de pessoas, animais, automveis, etc., que estejam nos limites perceptveis do dispositivo
O interruptor automtico por presena possibilita o comando automtico da iluminao de ambientes onde no necessrio manter as lmpadas permanentemente acesas, ou seja, as lmpadas ficam acesas somente na presena de pessoas, proporcionando considervel economia de energia
O interruptor automtico por presena pode ser instalado:
Nas residncias: iluminao da rea externa, bem como hall social, ante-salas, escadas, banheiros ou garagens Nos edifcios residenciais ou comerciais: iluminao de salas, escadas, recepes, estacionamentos, jardins ou at andares inteiros Nas lojas e magazines: iluminao de vitrinas, painis luminosos, banheiros ou provadores
Nas industrias: iluminao de ptios, jardins, almoxarifados, armazns, vestirios ou estacionamentos Na segurana: acionamento de alarmes sonoros ou luminosos, para ligar cmaras de monitorao de TV ou outros dispositivos de proteo Na automao de portas de lojas, escritrios, garagens, shoppings ou aeroportos
O interruptor automtico por presena deve ser instalado num local protegido, onde os raios solares no incidam diretamente sobre ele Entretanto, por possuir proteo, pode ficar exposto chuva sem ser prejudicado
O interruptor deve ser fixado a uma altura aproximada de 2,50 metros do solo, de maneira que a movimentao de pessoas, animais, veculos, etc. seja de preferncia na transversal, atingindo o maior nmero de raios possvel, bem como o seu visor articulvel deve ser posicionado de modo que o seu campo de atuao seja cortado na altura da cabea de um indivduo
Esquemas de Instalao Eltrica de Rel Fotoeltrico
Instalao de Rel Fotoeltrico
Rel fotoeltrico um rel destinado ao acionamento de lmpadas eltricas em sistemas em geral Este aparelho utilizado com muita freqncia em sistemas de iluminao pblica, placas luminosas e tambm automveis que tenham controle automtico de acionamento dos faris
Sua larga utilizao em iluminao pblica devido as lmpadas dos postes serem geralmente de acionamento individual, sendo o rel fotoeltrico responsvel pelo acionamento das lmpadas ao anoitecer e desligamento ao amanhecer conforme a luz do dia vai diminuindo
Atualmente seu mecanismo constitudo por componentes eletrnicos, sendo estes modelos de patente industrial com acionamento atravs de tiristor, utilizando uma estrutura plstica com contatos trifsicos, conforme norma brasileira comum encontrar na iluminao pblicas, lmpadas acesas durante o dia, sendo que o principal motivo a falta de manuteno nos rels fotoeltricos danificados
A utilizao generalizada dos interruptores fotoeltricos, no controle individual de luminrias, trouxe consigo uma grande demanda desse tipo de aparelho nas empresas de energia eltrica, mostrando a necessidade de aparelhos mais simples, mas seguros, mais econmicos e de alta confiabilidade
Rel fotoeltrico sem interruptor
Rel fotoeltrico com interruptor
Exemplos de esquemas de ligao
Ponto de luz de lmpada comandado por rel fotoeltrico
Ponto de luz de lmpada de vapor de mercrio comandado por rel fotoeltrico
A lmpada a vapor de mercrio pode ser comandada tanto por rel fotoeltrico, como visto anteriormente, como por um interruptor bipolar Deve-se salientar que cada lmpada a vapor de mercrio precisa de um reator
Esquemas de Instalao Eltrica de Campainhas
Instalao de Cigarras e Campainhas
Campainha o nome que se d ao dispositivo eltrico que emite som na casa de algum para indicar a presena de visita Tipos de cigarras e campainhas: eletromagnticas e eletrnicas
Eletromagnticas: ao pressionarmos o boto ou pulsador, o eletrom alimentado com a tenso necessria, que atrai a lmina de ferro e faz o martelo golpear a campainha Ento o circuito interrompido no interruptor de contato e o eletrom solta a lmina que afastada pela ao da mola O eletrom atrai a lmina de ferro de modo que o martelo golpeie a campainha novamente, e assim sucessivamente Princpio de funcionamento
As campainhas de tmpano so usadas em locais amplos que necessitem de alta intensidade sonora, acima de 80 dB Em outras situaes, d-se preferncia s cigarras ou campainhas dim-dom (lira) que produzem um som menos estridente do que o tilintar da campainha de tmpano
Eletrnicas: possuem circuitos eletrnicos que, ao serem ativados, podem gerar sons com diferentes tonalidades de modo seqencial independente do tempo que o boto ficou pressionado Alimentao em 127 ou 220 V A tonalidade de som pode ser regulada Notas musicais e sons polifnicos