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apostila técnica
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Automação Predial
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��Senai-SP, 2009 Trabalho elaborado: SENAI “Carlos Pasquale” Coordenação: Humberto Marzinotto Filho
Conteúdo técnico: José Júlio Vieira Elaboração: Amintas Ferreira Maia
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SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional de São Paulo Av. Paulista, 1313 - Cerqueira César São Paulo – SP CEP 01311-923
Escola SENAI Carlos Pasquale Rua Muniz de Souza, 03 Cambuci – São Paulo – SP CEP 01534-000 E-mail [email protected]
Telefone (0XX11) 3208-2455 Telefax (0XX11) 3208-2455
SENAI on-line 0800-55-1000
E-mail [email protected] Home page http://www.sp.senai.br
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Sumário Dimensionamento 11
Normatização 11 Fornecimento de energia 12 Potência instalada 12 Demanda 12 Fator de demanda 12 Previsão de cargas 14 Iluminação 14
Tomadas de uso geral 15 Tomadas de uso específico 16
Atribuição de potências para tomadas de uso geral 17 Quadro de distribuição 19 Divisão da instalação em circuitos 20 Condutores elétricos 21 Seção do neutro e proteção 23 Dimensionamento de condutores 24 Dimensionamento de Máxima Corrente Admissível 24 Corrente de projeto 27 Fator de Correção de Temperatura Ambiente e do Solo 29 Fator de Correção de Agrupamento 30 Dimensionamento de Máxima Queda de Tensão 31 Determinação da Queda de Tensão 31 Eletrodutos 35 Disposição dos Condutores nos Eletrodutos 35 Taxa de Ocupação Máxima 36
Disjuntores 39 Disjuntores termomagnéticos 39 Características dos disjuntores 41 Curvas de disjuntores 43 Dimensionamento do disjuntor 44
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Dispositivo diferencial residual 46 Tipos de dispositivos DR 48 Princípio de funcionamento 49 Características técnicas 50 Instalação do DR 51 Dispositivos de proteção contra surtos 53 Características dos DPS 54 Classes dos DPS 54 Instalação dos DPS 57 Seleção dos DPS 61 Falha dos DPS e proteção contra sobre correntes 64 Sistemas de aterramento 65 Conceitos 65 Massa 65 Terra 66 Neutro 66 Tipos de aterramento 66 Aterramento funcional 66 Aterramento de proteção 66 Esquemas de aterramento 66 Esquema TT 67 Esquema TN 68 Esquema IT 69 Esquema IT-médico 71 Resistência da terra 72 Eletrodos de aterramento 73 Tipos de eletrodos de aterramento 73 Conexões de eletrodos 75 Equipotencialização 76 Condutor de aterramento 77 Condutor de proteção 77 Seção dos condutores de proteção 78 Relé de Impulso 79 Tipos fundamentais 79 Eletromecânico 79 Eletrônico 85 Aplicações 86 Seção dos condutores 88 Representações 90
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Representações literais e numéricas 92 Cor da isolação dos condutores 93 Eletrificador de cerca 95 Normatização 96 Equipamentos e acessórios 96 Instalação 100 Central de alarme 103 Zonas com fio, sem fio e mistas 104 Tipos de zonas 105 Instalação da central de alarme 105 Sensores 109 Princípio de funcionamento 109 Sistema de controle 110 Malha fechada e malha aberta 110 Sensores analógicos e digitais 111 Sensores ópticos 111 Sensores magnéticos 113 Instalação e posicionamento dos sensores 114 Programação 116 Circuito fechado de televisão e vídeo 117 Sistemas de CFTV 118 Sistema de CFTV analógico 118 Sistema de CFTV digital 119 Sistema de CFTV híbrido 119 Câmeras de CFTV 119 Cabeamento e conectores 124 Transmissão sem fio 126 Visualização 127 Gravadores e armazenadores 130 Interfonia 133 Componentes do sistema 134 Tipos de sistemas 135 Fechaduras elétricas 136 Sistemas de emergência 139 Sistema de alarme de incêndio 139 Normatização 139 Componentes de um sistema de alarme de incêndio 140 Central de alarme 140 Sensores e atuadores 140
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Sensor de fumaça 141 Sensor Termovelocimétrico 141 Sensor de gás 142 Acionador manual 143 Sirene 143 Sensores endereçáveis 144 Sistema de iluminação de emergência 144
Definições do Sistema de Iluminação de Emergência 144 Tipos de Sistemas de Iluminação de Emergência 145 Procedimentos para a Instalação 146 Portão automático 149 Tipos de portão automático 150 Componentes para automatização 153 Instalação 154 Bomba de recalque 155 Quadro de comando e proteção 156 Instalação 157 Instruções para o acionamento 161 Cabeamento de redes 163 Tipos de redes 164 Topologias de redes 164 Serviços de redes 166 Dispositivos de interligação em uma rede 167 Protocolos de comunicação 171 Padrões de rede ethernet 171 Redes sem fio 175 Cabeamento estruturado 176 Sistemas convencionais contra sistemas estruturados 177 Normatização 177 Tipos de cabos 178 Padrões de montagem dos cabos UTP 181 Cabo crossover 182 Patch Cord 183 Componentes para a montagem de cabos UTP 184 Testador de cabo 185 Conector Jack RJ-45 186 Conectores de rede 187 Gerenciamento de Sistemas de Cabeamento Estruturado 188 Relé programável 191
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Constituição de um relé programável 192 Classificação dos relés programáveis e CLP’s 194
Funcionamento de um relé programável 195 Instalação 195 Ensaios 197 Ensaio 01 197 Ensaio 02 199 Ensaio 03 201 Ensaio 04 203 Ensaio 04a 203 Ensaio 04b 209 Ensaio 04c 213 Ensaio 04d 219 Ensaio 04e 225 Ensaio 04f 231 Ensaio 04g 237 Ensaio 05 243 Ensaio 06 245 Ensaio 07 247 Ensaio 08 249 Ensaio 09 251 Ensaio 10 257 Ensaio 11 261 Ensaio 12 263 Ensaio 13 265 Ensaio 14 267
Indicações de Normas 269 Referências 273
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Dimensionamento
Para estudarmos o dimensionamento é necessário o conhecimento de vários outros
conceitos que serão apresentados a seguir, para que no final do estudo destes
conceitos possamos ter aprendido o dimensionamento de cargas, do padrão de
entrada, de condutores e da proteção.
Normatização
A Norma ABNT NBR 5410:2004, que estabelece as condições as quais devem
satisfazer as instalações elétricas de baixa tensão com a finalidade de garantir a
segurança de pessoas e animais, o seu adequado funcionamento e a preservação dos
bens, provê os procedimentos necessários para o dimensionamento adequado das
instalações elétricas, priorizando a segurança e a proteção, de modo a evitar
sobrecargas, curtos-circuitos, choques elétricos.
A Norma ABNT NBR 5410:2004 deve ser rigorosamente seguida por projetistas e
instaladores, pois, conforme o Código de Defesa do Consumidor são legalmente
responsáveis por acidentes que eventualmente possam acontecer, por falhas de
projeto ou de execução.
A aplicação da Norma ABNT NBR 5410:2004 não dispensa o atendimento de outras
Normas complementares, aplicáveis a instalações e locais específicos.
Esta Norma é aplicada principalmente em instalações elétricas de edificações, não
importando o seu uso (residencial, comercial, público, industrial, de serviços,
agropecuário, hortigranjeiro, etc.), inclusive edificações pré-fabricadas.
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Fornecimento de energia
O fornecimento de energia depende da concessionária de energia de cada região, de
forma geral podemos dizer que existem as seguintes formas de fornecimento de
energia: monofásica (fase e neutro), bifásica (fase, fase e neutro) e trifásica (fase, fase,
fase e neutro).
Potência instalada
Potência instalada é a somatória de todas as potências dos equipamentos presentes
na instalação. Quando não houver a indicação desta informação, devemos calcular a
potência levando em consideração a tensão, a corrente e quando necessário o cos �.
Exemplo
Uma instalação possui as seguintes cargas: 10 lâmpadas de 100W incandescentes, 5
TUG’s (Tomadas de Uso Geral) de 100VA e um chuveiro de 5500W. Qual é a potência
instalada? Quem calculou 7000W acertou.
Demanda
Demanda é a média das potências elétricas instantâneas solicitadas por um
determinado tempo.
Fator de Demanda
São fatores definidos para as cargas, conforme tabela abaixo, para iluminação e
tomadas de uso geral ou TUG’s (g1) e tomadas de uso especifico ou TUE’s (g2),
podendo em alguns casos serem fornecidos pelas concessionárias de energia local.
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Tabela: Iluminação e TUG’s (g1) Linha Potência (VA) g1
1 0 a 1000 0,86
2 1001 a 2000 0,75
3 2001 a 3000 0,66
4 3001 a 4000 0,59
5 4001 a 5000 0,52
6 5001 a 6000 0,45
7 6001 a 7000 0,40
8 7001 a 8000 0,35
9 8001 a 9000 0,31
10 9001 a 10000 0,27
11 Acima de 10000 0,24
Tabela: TUE’s (g2) Numero de circuitos
de TUE’s g2 Numero de circuitos de TUE’s g2
1 1,00 11 0,49
2 1,00 12 0,48
3 0,84 13 0,46
4 0,76 14 0,45
5 0,70 15 0,44
6 0,65 16 0,43
7 0,60 17 0,41
8 0,57 18, 19 e 20 0,40
9 0,54 21, 22 e 23 0,39
10 0,52 24 e 25 0,38
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Exemplo
Considerando o mesmo exemplo anterior, temos 10 lâmpadas incandescentes de
100W e 5 tomadas de 100VA, encontramos uma potência total de 1500VA na tabela g1
chegamos ao valor de 0,75. Para o chuveiro de 5500W temos então somente 1 ponto
de tomada de uso especifico com fator de demanda de 1,00. Calculando a demanda
temos:
D = (1500 * 0,75) + (5500 * 1,00)
D = 1125 + 5500
D = 6625VA
Comparando os resultados encontramos uma potência instalada de 7000VA e uma
demanda de 6625VA, considerando essa diferença para instalações prediais teremos o
melhor aproveitamento dos dispositivos de proteção e os condutores não serão
sobredimensionandos.
Previsão de Cargas
A previsão de carga tem como objetivo estabelecer condições mínimas para que a
instalação tenha um bom funcionamento.
A Norma ABNT NBR 5410:2004 estabelece algumas condições que devem ser
observadas para iluminação, tomadas de uso geral e tomadas de uso especifico.
Iluminação
Devem ser previstos em todas as dependências um ponto de iluminação comandado
por interruptor.
As condições mínimas para iluminação estabelecidas pela Norma ABNT NBR
5410:2004, determinam que a cada 6m² inteiros ou em dependências com área inferior
a esse valor, deve ser considerado 100VA para carga de iluminação. Em dependências
maiores que 6m², para os primeiros 6m² considerar 100VA e para cada aumento de
4m2 inteiros deve-se acrescentar 60VA.
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Exemplo
Para um cômodo com área de 25 m2 (5m X 5m), calculamos:
25 – 6 = 19 m2 100VA
19 – 4 = 15 m2 60VA
15 – 4 = 11 m2 60VA
11 – 4 = 7 m2 60VA
7 – 4 = 3 m2 Desconsideramos esta área
Logo teremos uma potência de iluminação de 280VA para uma dependência de 25 m2.
Nota: esta potência é destinada ao dimensionamento de circuitos e não é
necessariamente a potência nominal de cada um deles, podendo, no momento da
execução do projeto, ser utilizadas lâmpadas fluorescentes, compactas ou qualquer
outro tipo de lâmpada.
Tomadas de Uso Geral (T.U.G’s)
As tomadas de uso geral estão dividas em duas situações que devem ser observadas
conforme tabela abaixo e esta é uma previsão mínima de pontos de tomadas que
todas as dependências devem possuir:
Cômodos ou Dependências Quantidade de Pontos de Tomadas
Banheiros Devem possuir pelo menos um ponto
de tomada próximo ao lavatório *
Cozinhas, copas, copas-
cozinhas, áreas de serviço,
lavanderias e locais análogos
Deve ser previsto um ponto de
tomada a cada 3,5m ou fração de
perímetro **
Varandas
Deve ser previsto um ponto de
tomada, admite-se que este ponto
fique próximo ao seu acesso e não
necessariamente na varanda.
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Salas e dormitórios Deve ser previsto um ponto de
tomada a cada 5m ou fração de
perímetro***
Demais dependências
Para dependências menores que
2,25m2 admite-se que seja colocado
externamente um ponto de tomada;
Para dependências com área entre
2,25 m2 a 6 m2 admite-se um ponto
de tomada; e
Para áreas superiores a 6m2, um
ponto de tomada para cada 5m ou
fração de perímetro.
Exemplo
Consideremos uma dependência com 25m² de área (5m X 5m), com um perímetro
(soma de todas os lados da dependência) de 20m (5m+5m+5m+5m), sabendo-se que
essa dependência é uma área de serviço, como determinamos a quantidade de
T.U.G’s?
Sabemos que para uma área de serviço, consideramos um ponto de tomada a cada
3,5m.
Dividindo-se 20m / 3,5 m, encontramos 5,7 pontos de tomadas. Logo, nesta
dependência teremos 5 pontos de tomadas de uso geral e mais um ponto devido a
0,7m que sobraram, resultando num total de 6 tomadas de uso geral, que deverão ser
distribuídas tão uniformemente quanto possível.
Tomadas de Uso Específico (T.U.E’s)
São considerados pontos de tomadas de uso específico, todas as tomadas que se
destinam a alimentar equipamentos com corrente nominal superior a 10A e também a
equipamentos estacionários e ou fixos, que, uma vez instalados, são de difícil
locomoção.
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17
Quando não existir a indicação de corrente nominal devemos calcular esse valor. Para
equipamentos que são conjugados e utilizam apenas um ponto de tomada não
podemos nos esquecer de somar as potências.
Nota: Para o Aquecedor de Água, a conexão com a rede elétrica deve ser direta, não
sendo aceita pela Norma ABNT NBR 5410:2004 a instalação de tomada para
chuveiros, torneiras elétricas e aquecedores de água, recomendando-se nestes casos
a utilização de emendas simples ou conectores.
Atribuição de Potência para Tomadas de Uso Geral (T.U.G’s)
De acordo com a Norma ABNT NBR 5410:2004, devemos atribuir para as
dependências as seguintes potências:
Banheiros, cozinhas, copas,
copas-cozinhas, lavanderias,
áreas de serviço e locais
análogos.
Para até 6 pontos de tomadas,
atribuir 600VA para os 3 primeiros
pontos e 100VA para os outros 3
pontos de tomadas;
Para mais de 6 pontos tomadas,
atribuir 600VA para os 2 primeiros
pontos e 100VA para os demais
pontos de tomadas.
Demais dependências Atribuir 100VA por ponto de tomada.
Exemplo
Para um cômodo com área de 25 m² (5m X 5m), temos um perímetro de 20m
(5m+5m+5m+5m), considerando esse cômodo como uma cozinha, calculamos para
cada 3,5m 1 ponto de tomada de uso geral.
Dividindo-se 20m / 3,5m = 5,72 pontos = 6 pontos de tomadas de uso geral, sendo que
a potência prevista para cada ponto seria:
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6 tomadas de uso geral
3 tomadas com potência de 600VA
3 tomadas com potência de 100VA
Resultando em uma potência total para a cozinha prevista de 3 x 600 + 3 x 100 =
2100VA
Nota: tomadas de uso geral não devem ser consideradas como de uso específico no
cálculo para previsão de carga. As tomadas de uso específico são pontos adicionais
nas dependências nas quais se fazem necessárias.
Exemplo
Para um cômodo com área de 25 m2 (5m X 5m), temos um perímetro de 20m, ainda
utilizando o exemplo anterior (cozinha), determine a quantidade de pontos de tomadas
e sua potência também considere um ponto para torneira elétrica de 3500W.
Como já calculamos acima, temos 6 pontos de tomadas distribuídos em locais
apropriados na cozinha, lembrando que deverão existir pontos de tomadas sobre a pia
ou balcão e instalaremos um ponto de tomada de uso especifico na pia para torneira
elétrica (apesar de chamarmos de ponto de tomada para torneira elétrica, vale lembrar
que no ponto de energia destinado a alimentar a torneira elétrica não deve ser
instalada uma tomada e sim ser feita uma emenda ou utilizar-se uma conexão.
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Quadro de Distribuição
Podemos definir que o quadro de distribuição é o coração da instalação elétrica, pois, é
dele que saem todos os circuitos que irão alimentar TUG’s, TUE’s e iluminação.
Também no quadro de distribuição são colocados os dispositivos de proteção
(disjuntores, DR e DPS) e é ele que recebe os cabos alimentadores que vêm da caixa
de medição.
Além disso, o quadro de distribuição deve possuir os barramentos de interligação entre
as fases, o barramento de neutro, o barramento de proteção e um impedimento ao
acesso a esses barramentos.
Os quadros devem ser instalados em locais de fácil acesso para a realização de
inspeções e manutenções. Devem estar próximos aos locais onde exista a maior
concentração de cargas (grandes potências), local esse, chamado de centro de carga.
O quadro de distribuição deve ser colocado em local seguro, livre de umidade e livre
da possibilidade de choques mecânicos que venham a danificá-lo. Também deve
possuir a advertência abaixo citada, afixada de forma a não ser retirada facilmente:
1. Quando um disjuntor ou fusível atua, desligando algum circuito ou a
instalação inteira, a causa pode ser uma sobrecarga ou um curto-circuito.
Desligamentos frequentes são sinais de sobrecarga. Por isso, NUNCA troque
seus disjuntores ou fusíveis por outros de maior corrente (maior amperagem)
simplesmente. Como regra, a troca de um disjuntor ou fusível por outro de
maior corrente requer, antes, a troca dos fios e cabos elétricos, por outros de
maior seção (bitola).
2. Da mesma forma, NUNCA desative ou remova a chave automática de
proteção contra choques elétricos (dispositivo DR), mesmo em caso de
desligamentos sem causa aparente. Se os desligamentos forem frequentes e,
principalmente, se as tentativas de religar a chave não tiverem êxito, isso
significa, muito provavelmente, que a instalação elétrica apresenta anomalias
internas, que só podem ser identificadas e corrigidas por profissionais
qualificados.
A DESATIVAÇÃO OU REMOÇÃO DA CHAVE SIGNIFICA A ELIMINAÇÃO DE
MEDIDA PROTETORA CONTRA CHOQUES ELÉTRICOS E RISCO DE VIDA
PARA OS USUÁRIOS DA INSTALAÇÃO.
Automação Predial
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Todos os quadros de distribuição devem possuir espaços para futuras ampliações,
respeitando no mínimo o que a Norma ABNT NBR 5410:2004 estabelece, conforme
tabela a seguir:
Quantidade de circuitos efetivamente disponíveis (N)
Espaço mínimo destinado a reserva em número de circuitos
Até 6 2
7 a 12 3
13 a 30 4
N > 30 0,15 x N
A capacidade de reserva deve ser considerada no cálculo do alimentador do
respectivo quadro de distribuição.
Divisão da Instalação em Circuitos
A separação da instalação em circuitos é muito importante, pois, iremos dividi-la por
tipo de utilização e localização, levando em consideração a segurança, a conservação
de energia, a manutenção e a disponibilidade de funcionamento da mesma.
Os circuitos devem ser individualizados em função dos equipamentos que alimentam,
de forma geral dividindo-os em circuitos distintos como iluminação e tomadas.
Devemos limitar a potência para iluminação de 1200VA a 1500VA para a tensão de
127V e 2200VA a 2500VA para a tensão de 220V; e para TUG’s devemos limitar a
potência entre 1800VA e 2000VA em 127V e 3600VA a 4000VA para 220V; já para as
TUE’s devemos ter um circuito para cada tomada na tensão em que for solicitada.
Em instalações com duas ou três fases devemos distribuir as cargas tão
uniformemente quanto possível a fim de manter o equilíbrio entre as fases.
Automação Predial
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21
Exemplo
Em uma determinada instalação, temos 3000VA de potência para iluminação, 11500VA
de potência para tomadas de uso geral (TUG’s), 5500VA para chuveiro e 3500VA para
uma torneira elétrica. A instalação será em 220V bifásico.
• Para iluminação, temos 3000VA e para respeitarmos a condições impostas,
devemos dividir a iluminação em dois circuitos de 1500VA, que poderão ser
chamados de circuitos 1 e 2.
• Para tomadas de uso geral temos 11500VA, que podemos dividir em 5 circuitos de
2300VA cada, que poderão ser chamados de circuitos 3, 4, 5, 6 e 7.
• Para as tomadas de uso especifico, chuveiro e torneira elétrica, devemos prever
dois circuitos que poderão ser chamados de 8 e 9.
O quadro de distribuição para essa aplicação seria um quadro de 12 posições para
disjuntores bipolares, considerando possíveis ampliações futuras de até três circuitos.
Condutores Elétricos
Os condutores elétricos são responsáveis pela condução de corrente elétrica. Existem
basicamente dois tipos de condutores: os cabos e os fios. Os cabos são condutores
formados por vários fios de seção reduzida formando um único condutor. Os fios são
formados por um único condutor sólido. A principal diferença entre os dois condutores
está na flexibilidade, pois, os cabos são muito mais flexíveis que os fios.
Os condutores podem ter como matéria prima o alumínio ou o cobre. Os condutores de
alumínio são geralmente utilizados em sistemas de transmissão e distribuição, pois,
são mais leves e baratos. Os condutores de cobre são os mais utilizados em
instalações prediais e industriais devido a sua seção reduzida e a isolação que garante
sua aplicação em eletrodutos com outros circuitos.
A Norma ABNT NBR 5410:2004 estabelece as seções mínimas para os condutores
fase, neutro e de proteção.
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A seção do condutor fase não deve ser inferior* aos valores da tabela abaixo:
Tipo de Linha Utilização do Circuito
Seção Mínima do Condutor mm2 Material
Circuito de
Iluminação
1,5
16
Cobre ou
alumínio
Circuito de força ** 2,5
16
Cobre ou
alumínio
Condutores
e Cabos
Isolados Circuito de
sinalização e de
controle
0,5 *** Cobre
Circuitos de força 10
16
Cobre ou
alumínio
Instalações
fixas em
geral
Condutores
Nus Circuito de
sinalização e de
controle
4 Cobre
Para equipamento
especifico
Como especificado na Norma do
equipamento
Para qualquer
outra aplicação 0,75 **** Cobre
Linhas flexíveis com cabos
isolados Circuitos a extra
baixa tensão para
aplicações
especiais
0,75 Cobre
* seção mínima ditada por razões mecânicas.
** os circuitos de tomadas são considerados circuitos de força.
*** em circuitos de sinalização e controle destinados a equipamentos eletrônicos é
admitida uma seção de 0,1mm².
**** em cabos multipolares flexíveis contendo sete ou mais veias, é admitida uma
seção mínima de 0,1mm².
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Seção do neutro e proteção
O condutor neutro não pode ser comum a mais de um circuito e, em circuitos
monofásicos deve ter a mesma seção do condutor fase. Em instalações trifásicas com
a utilização do neutro, deve ser verificada a presença de harmônicos e caso existam,
aconselha-se a consulta à Norma ABNT NBR 5410:2004, para que as devidas
correções na seção do condutor possam ser feitas. Para seções de condutores fases
superiores a 25mm², utilizaremos a tabela abaixo, lembrando que não devem existir
harmônicos no circuito e o mesmo deve estar equilibrado:
Seção dos condutores Fase*
(mm²) Seção Reduzida do Condutor Neutro*
(mm²)
S < 25 S
35 25
50 25
70 35
95 50
120 70
150 70
185 95
240 120
300 150
400 185
* quando os condutores fases e o condutor neutro forem do mesmo metal.
A seção do condutor de proteção deve obedecer à tabela a seguir, devendo ser do
mesmo material dos condutores fases e neutro.
Seção dos condutores de fase S
(mm²) Seção mínima do condutor de
proteção correspondente (mm²)
S � 16 S
16 < S � 35 16
S > 35 S ⁄ 2
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24
Dimensionamento de Condutores
Para o dimensionamento de condutores, precisamos estudar alguns conceitos como
método de instalação, queda de tensão, agrupamento de circuitos, corrente de projeto
e temperatura do ambiente.
Juntamente com esses conceitos, devemos dimensionar os condutores utilizando os
critérios do Dimensionamento de Máxima Corrente Admissível e do
Dimensionamento de Máxima Queda de Tensão apresentados a seguir:
Dimensionamento de Máxima Corrente Admissível
Este método adota a corrente de projeto , onde encontramos a potência total e
dividimos pela tensão para calcularmos a corrente de projeto. Além disso, precisamos
corrigir a corrente para a situação da nossa instalação, onde aplicamos os fatores de
correção de temperatura e de agrupamento, conforme cálculo abaixo:
Iz = Ic x FCA x FCT
Onde:
Iz = corrente corrigida
Ic = corrente do condutor (corrente que o condutor suporta considerando o método
de instalação)
FCA = fator de correção de agrupamento
FCT = fator de correção de temperatura
O método de instalação diz respeito à forma de como os condutores serão instalados,
pois, podem ser embutidos em alvenaria, enterrados no solo ou ainda em calhas ou
leitos e em cada uma delas a capacidade de condução de corrente pode variar.
A seguir alguns exemplos de métodos de instalação conforme Norma ABNT NBR
5410:2004:
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25
Método de Instalação
Número Esquema Ilustrativo
Descrição Método de Referência
1
Condutores isolados
ou cabos unipolares
em
eletroduto de seção
circular embutido em
parede termicamente
isolante
A1
7
Condutores isolados
ou cabos unipolares
em
eletroduto de seção
circular embutido em
alvenaria
B1
13
Cabos unipolares ou
cabo multipolar em
bandeja perfurada,
horizontal ou vertical
E
(multipolar)
F
(unipolares)
33
Condutores isolados
ou cabos unipolares
em
canaleta fechada
embutida no piso
B1
34
Cabo multipolar em
canaleta fechada
embutida no piso
B2
Capacidades de condução de corrente, em ampères, para os métodos de referência
A1, A2, B1, B2, C e D:
Condutores: cobre e alumínio
Automação Predial
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26
Isolação: PVC
Temperatura no condutor: 70°C
Temperaturas de referência do ambiente: 30°C (ar), 20°C (solo) Métodos de referência indicados na tabela anterior
A1 A2 B1 B2 C D Número de condutores carregados
Seções nominais
mm² 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13)
Cobre 0,5 7 7 7 7 9 8 9 8 10 9 12 10
0,75 9 9 9 9 11 10 11 10 13 11 15 12 1 11 10 11 10 14 12 13 12 15 14 18 15
1,5 14,5 13,5 14 13 17,5 15,5 16,5 15 19,5 17,5 22 18 2,5 19,5 18 18,5 17,5 24 21 23 20 27 24 29 24 4 26 24 25 23 32 28 30 27 36 32 38 31 6 34 31 32 29 41 36 38 34 46 41 47 39
10 46 42 43 39 57 50 52 46 63 57 63 52 16 61 56 57 52 76 68 69 62 85 76 81 67 25 80 73 75 68 101 89 90 80 112 96 104 86 35 99 89 92 83 125 110 111 99 138 119 125 103 50 119 108 110 99 151 134 133 118 168 144 148 122 70 151 136 139 125 192 171 168 149 213 184 183 151 95 182 164 167 150 232 207 201 179 258 223 216 179
120 210 188 192 172 269 239 232 206 299 259 246 203 150 240 216 219 196 309 275 265 236 344 299 278 230 185 273 245 248 223 353 314 300 268 392 341 312 258 240 321 286 291 261 415 370 351 313 461 403 361 297 300 367 328 334 298 477 426 401 358 530 464 408 336 400 438 390 398 355 571 510 477 425 634 557 478 394 500 502 447 456 406 656 587 545 486 729 642 540 445 630 578 514 526 467 758 678 626 559 843 743 614 506 800 669 593 609 540 881 788 723 645 978 865 700 577 1000 767 679 698 618 1012 906 827 738 1125 996 792 652
Alumínio 16 48 43 44 41 60 53 54 48 66 59 62 52 25 63 57 58 53 79 70 71 62 83 73 80 66 36 77 70 71 65 97 86 86 77 103 90 96 80 50 93 84 86 78 118 104 104 92 125 110 113 94 70 118 107 108 98 150 133 131 116 160 140 140 117 95 142 129 130 118 181 161 157 139 195 170 166 138
120 164 149 150 135 210 186 181 160 226 197 189 157 150 189 170 172 155 241 214 206 183 261 227 213 178 185 215 194 195 176 275 245 234 208 298 259 240 200 240 252 227 229 207 324 288 274 243 252 305 277 230 300 289 261 263 237 372 331 313 278 406 351 313 260 400 345 311 314 283 446 397 372 331 488 422 366 305 500 396 356 360 324 512 456 425 378 563 486 414 345 630 456 410 416 373 592 527 488 435 653 562 471 391 800 529 475 482 432 687 612 563 502 761 654 537 446 1000 607 544 552 495 790 704 643 574 878 753 607 505
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27
Corrente de Projeto
A corrente de projeto (Ip) é a corrente que passará pelo condutor e o seu cálculo é
baseado na previsão de carga ou na informação fornecida pela placa de identificação
do equipamento.
Para circuitos monofásicos (F e N, F e F ou 2F e N) com a presença de cargas de
natureza resistivas, temos que:
Ip = Pn / V
Para circuitos monofásicos (F e N, F e F ou 2F e N) com a presença de cargas de
natureza indutivas, temos que:
Ip = Pn / V x cos� x �
Para circuitos trifásicos (3F e N) com a presença de cargas de natureza resistivas,
temos que:
Ip = Pn / V x �3
Para circuitos trifásicos (3F e N) com a presença de cargas de natureza indutivas,
temos que:
Ip = Pn / V x �3 x cos� x �
Onde:
Ip = corrente de projeto
Pn = potência nominal ou somatória de potências
V = tensão entre fase e neutro ou entre fase - fase
�3 = constante
cos� = fator de potência
� = rendimento ( só para motores)
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28
Condutores carregados são aqueles que efetivamente conduzem corrente elétrica no
funcionamento Normal do circuito. São considerados condutores carregados os
condutores fases e os condutores neutros da instalação. Não são considerados
condutores carregados os condutores de proteção. A tabela a seguir mostra como
devemos considerar o número de condutores carregados:
Esquemas de Condutores Vivos
do Circuito
Número de Condutores
Carregados a serem Adotados
Monofásico a dois fios 2
Monofásico a três condutores 2
Bifásico sem neutro 2
Bifásico com neutro 3
Trifásico sem neutro 3
Trifásico com neutro 3 ou 4*
* Em circuitos trifásicos com o neutro, deve-se considerá-lo um condutor
carregado quando o valor da circulação de corrente pelo mesmo não for
acompanhada por uma redução correspondente na carga dos condutores de
fase, da mesma forma que nos circuitos onde exista a presença de
harmônicos.
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29
Fator de Correção de Temperatura Ambiente e do Solo (FCT)
Este fator deve ser aplicado a fim de corrigir a capacidade de condução de corrente em
situações onde o condutor esteja enterrado ou embutido. A tabela a seguir apresenta
os valores aplicáveis para correção de temperatura em ambientes diferentes de 30°C e
diferentes de 20°C (temperatura do solo) para linhas subterrâneas, conforme a Norma
ABNT NBR 5410:2004:
Isolação
PVC EPR ou XPLE PVC EPR ou XPLE Temperatura
oC Ambiente Do Solo
10 1,22 1,15 1,10 1,07
15 1,17 1,12 1,05 1,04
20 1,12 1,08 - -
25 1,06 1,04 0,95 0,96
30 - - 0,89 0,93
35 0,94 0,96 0,84 0,89
40 0,87 0,91 0,77 0,85
45 0,79 0,87 0,71 0,80
50 0,71 0,82 0,63 0,76
55 0,61 0,76 0,55 0,71
60 0,50 0,71 0,45 0,65
65 - 0,65 - 0,60
70 - 0,58 - 0,53
75 - 0,50 - 0,46
80 - 0,41 - 0,38
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Fator de Correção de Agrupamento (FCA)
Este fator deve ser aplicado quando existe mais de um circuito em um mesmo
eletroduto, com a finalidade de corrigir a capacidade de condução de corrente devido à
variação de temperatura de cada circuito em função da corrente percorrida. A tabela a
seguir apresenta os fatores aplicáveis com exceção de cabos diretamente enterrados,
cabos enterrados em eletrodutos ou cabos multipolares:
Numero de Circuitos ou de Cabos Multipolares
Ref
Forma de Agrupamento
dos condutores
1 2 3 4 5 6 7 8 9 a 11 12 a 15
16 a 19 > 20
Referência dos métodos de referência
1
Em feixe ao ar livre ou sobre superfície; embutidos em conduto fechado
1,00 0,80 0,70 0,65 0,60 0,57 0,54 0,52 0,50 0,45 0,41 0,38 10.10 a 10.13
método C
2
Camada única sobre parede, piso, ou em bandeja não perfurada ou prateleira
1,00 0,85 0,79 0,75 0,75 0,73 0,72 0,71 0,70 10.10 e 10.11
método C
3 Camada única no teto 0,95 0,81 0,72 0,68 0,66 0,64 0,63 0,62 0,61
4
Camada única em bandeja perfurada
1,00 0,88 0,82 0,77 0,75 0,73 0,73 0,72 0,72 10.12 e 10.13
métodos E e F
5
Camada única em leito, suporte
1,00 0,87 0,82 0,80 0,80 0,79 0,79 0,78 0,78
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Dimensionamento de Máxima Queda de Tensão
O valor da tensão varia conforme o local onde realizamos a medição, esta variação
recebe o nome de queda de tensão. A Norma ABNT NBR 5410:2004 estabelece
valores máximos para a queda de tensão, sendo que se existir valores superiores ao
previsto, pode ocorrer diminuição da vida útil do equipamento ou até provocar sua
queima.
Determinação da Queda de Tensão
Para determinarmos a queda de tensão devemos saber o tipo da isolação do condutor,
método de instalação, o material do eletroduto (magnético ou não magnético), tipo do
circuito (monofásico ou trifásico), a tensão do circuito, a corrente de projeto, o fator de
potência e o comprimento do circuito em metros (m), que deverá ser convertido em
quilômetros (km). Após conhecer todas estas variáveis poderemos encontrar a queda
de tensão e escolheremos o condutor apropriado. Para encontrarmos este valor
utilizaremos os seguintes cálculos:
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� Vunit = (e(%) x V) / (Ip x d )
�e (%) = (� Vunit x Ip x d x 100) / Vn
Onde:
e(%) = percentual de queda de tensão
� Vunit = queda de tensão unitária (esses valores deverão ser consultados em
tabelas próprias de fabricantes para encontrar-se a seção dos condutores)
Ip = corrente de projeto
d = distância em km
100 = constante
Vn = tensão da rede
Exemplo
Vamos dimensionar os condutores para um circuito que vai alimentar um chuveiro de
6500W, que está a 20m de distância do quadro de distribuição. A temperatura
ambiente é de 30oC e o eletroduto é de PVC e embutido em alvenaria (método de
instalação B1).
Resolução
1. Vamos verificar todas as informações presentes:
a. Tipo de instalação: eletroduto de PVC;
b. Método de instalação: B1;
c. A temperatura ambiente: 30º.C;
d. A quantidade de circuitos presentes no trecho: 1 circuito.
2. De posse destas informações calculamos a corrente (resolução pelo método da
capacidade de condução de corrente):
S = P / FP
S = 6500 / 1
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S = 6500VA
I = S / V
I = 6500 VA / 220V
I = 29,55A
3. Após o cálculo da corrente do chuveiro, que chamamos de corrente de projeto (Ip
= 29,55A), calculamos a corrente corrigida (Iz):
Iz = Ic x FCA x FCT
Onde:
Iz = corrente corrigida
Ic = corrente do condutor (corrente que o condutor suporta conforme tabela
levando em considerações os fatores de correção de temperatura e
agrupamento) no nosso exemplo temos que o conduto de 4mm2 suporta no
método B1 a 32A
FCA = fator de correção de agrupamento conforme tabela
FCT = fator de correção de temperatura (conforme tabela)
Teremos:
Iz = 32 x 1 x 1
Iz = 32A
4. Após a correção da corrente, adotamos este novo valor e procuramos na tabela B1
o condutor que a suportará. No nosso exemplo o condutor é de 4mm2 .
5. Agora a resolução será pelo método da queda de tensão, onde responderemos a
perguntas que já foram vistas e a outras novas:
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a. Tipo do eletroduto: PVC (material não magnético);
b. Fator de potência: como o chuveiro é uma carga resistiva o fator de potência é
igual a 1, na tabela utilizaremos o fator de potência mais próximo;
c. Comprimento do circuito: 20m;
d. Queda de tensão unitária: 4%.
� Vunit = (e(%) x V) / (Ip x d )
� Vunit = (0,04 x 220V) / (29,55A x 20m )
� Vunit = 14,89V/A x km
De posse deste valor procuramos na tabela de queda de tensão o valor mais próximo
do mesmo. Na tabela encontramos o valor de 16,9 V / A x km, que resulta em um
condutor de 2,5mm2.
Comparando os dois métodos, o da queda de tensão (condutor de 2,5mm2) e o da
capacidade de condução de corrente (condutor de 4mm2), verificamos o método que
nos oferece o condutor de maior seção. Este será o condutor utilizado na instalação.
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Eletrodutos
Os eletrodutos têm a função básica de proteger os condutores elétricos. Essa proteção
pode ser contra choques mecânicos ou aquecimento dos condutores. São construídos
de duas formas: rígidos ou flexíveis e podem ser metálicos ou não metálicos.
Os eletrodutos rígidos metálicos possuem variações na sua forma construtiva,
podendo ser do tipo leve, onde a parede do eletroduto possui espessura fina e o
pesado, onde a parede do eletroduto é mais grossa.
Os eletrodutos de PVC do tipo rígido são muito utilizados no mercado por serem de
fácil manuseio e instalação. Em algumas aplicações é possível que já venham na cor
da aplicação, como por exemplo, em situações de montagem de alarmes de
emergências para incêndio.
Os eletrodutos flexíveis de PVC possuem grandes aplicações na construção civil por
sua facilidade na instalação. Já os eletrodutos flexíveis de metal vêm ganhando um
espaço cada vez maior no setor industrial por reduzirem os efeitos do campo
magnético.
Disposição dos Condutores nos Eletrodutos
Pela Norma ABNT NBR 5410:2004, a instalação de condutores de mais de um circuito
em eletrodutos fechados pode ser feita nos seguintes casos:
a. Se, obedecendo simultaneamente às quatro seguintes condições:
• Os circuitos pertencerem à mesma instalação, ou seja, tiverem origem no
mesmo dispositivo geral de manobra ou proteção;
• As seções dos condutores fase estiverem em um intervalo de três valores
Normalizados sucessivos;
• Todos os condutores tiverem a mesma temperatura máxima para serviços
contínuos;
• Todos os condutores possuírem a isolação para a maior tensão nominal
presente. b. Se forem circuitos de força, de comando e/ou sinalização de um mesmo
equipamento. Tabela: Eletroduto de PVC
Referência de rosca
Diâmetro externo nominal
Diâmetro interno nominal
Espessura da parede (mm)
Área total aproximada
(mm2)
Área útil (mm2)
1 cabo 53%
Área útil (mm2)
2 cabos 31%
Área útil (mm2) >
3 cabos 40%
½’’ 20 16 2,2 201,1 106,6 62,3 80,4
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¾’’ 25 21 2,6 346,4 183,6 107,4 138,6
1’’ 32 26,8 3,2 564,1 299 174,9 225,6
1 ¼’’ 40 35 3,6 962,1 509,9 298,3 384,8
1 ½’’ 50 39,8 4,0 1244,1 659,4 385,7 497,6
2’’ 60 50,2 4,6 1979,2 1049 613,6 791,7
2 ½’’ 75 64,1 5,5 3227 1710,3 1000,4 1290,8
3’’ 85 75,6 6,2 4488,8 2379,1 1391,5 1795,5
Taxa de Ocupação Máxima
A ABNT NBR 5410:2004 recomenda limites para a ocupação do eletroduto a fim de
garantir a refrigeração e possibilitar a troca e manutenção da instalação. A taxa de
ocupação do eletroduto não deve ultrapassar a:
• 53% no caso de um condutor (fio ou cabo);
• 31% no caso de dois condutores (fios ou cabos);
• 40% no caso de três ou mais condutores (fios ou cabos).
O número de caixas de passagem em uma instalação de eletrodutos em áreas internas
com 15m ou mais de extensão, deve ser de uma caixa de passagem a cada 15m
desde que em linha reta. Para linhas externas com extensão de 30m ou mais, deve
possuir uma caixa de passagem a cada 30m desde que em linha reta. Áreas internas
ou externas que possuam curvas ou obstáculos em trechos de 15m ou 30m devem ser
reduzidas para 3m, ou seja, a cada 3m devemos colocar uma caixa de passagem. Na
presença de curvas, determinamos o espaçamento máximo utilizando a seguinte
fórmula:
lmax = 15 - 3 x N
Onde:
lmax = comprimento máximo entre caixas
N = número de curvas de 90° existentes no trecho
A determinação da seção do eletroduto pode ser feitas de duas formas: utilizando-se o
diâmetro do condutor ou a seção externa.
St = � ((� x D2) / 4) ou St = � (Se)
Onde:
St = seção total ocupada pelos condutores no eletroduto em mm²
� = 3,1415
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D = diâmetro externo do condutor em mm
Se = seção externa ou área total em mm²
Exemplo
Vamos determinar o eletroduto de PVC para dois circuitos com uma distância de 15m:
Resolução
St = � ((� x D2) / 4)
St = (N1 x ((� x D2) / 4) + N2 x ((� x D2) / 4) )
St = ( 2x ((3,1415 x3,42) / 4) + 5 x ((3,1415 x 3,92) / 4)
St = 18,1579 + 59,7278
St = 77,89 mm2
Na tabela de eletroduto de PVC encontramos o diâmetro do eletroduto de 20 mm ou
½’’.
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Disjuntores
Disjuntores Termomagnéticos
Os disjuntores termomagnéticos são dispositivos destinados à proteção dos
condutores que possuem curvas características para cada tipo de carga. São
dispositivos que cumprem duas funções em um único dispositivo: a proteção térmica
através de um dispositivo bimetálico e a proteção contra curto-circuito através de uma
bobina.
Em uma instalação elétrica residencial, comercial ou industrial, o importante é garantir
a proteção dos equipamentos e da rede elétrica de problemas provocados por
alteração de corrente, para que o sistema funcione corretamente sob quaisquer
circunstâncias.
Em resumo os disjuntores têm como funções básicas:
• Abrir e fechar os circuitos à intensidade nominal;
• Proteger a fiação, ou mesmo os aparelhos, contra sobrecarga por meio do seu
dispositivo térmico;
• Proteger a fiação contra curto-circuito por meio do seu dispositivo magnético;
• Garantir a segurança da instalação e de seus utilizadores.
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A principal vantagem do disjuntor é que após o seu desarme por algum problema, é
possível o seu rearme sem a necessidade de troca, porém, caso o defeito na rede
persista no momento do religamento, o disjuntor desligará novamente. Nessa hipótese,
o mesmo não deve ser ligado até que se elimine o problema do circuito.
O disjuntor é composto das seguintes partes:
• Caixa moldada feita de material isolante na qual são montados os componentes;
• Alavanca liga-desliga por meio da qual se liga ou desliga manualmente o disjuntor;
• Extintor de arco ou câmara de extinção, que secciona e extingue o arco que se
forma entre os contatos quando acontece sobrecarga ou curto-circuito;
• Mecanismo de disparo que desliga automaticamente o disjuntor em caso de
anormalidade no circuito;
• Relê bimetálico que aciona o mecanismo de disparo quando há sobrecarga de
longa duração;
• Relê eletromagnético que aciona o mecanismo de disparo quando há um curto-
circuito.
O disjuntor inserido no circuito funciona como um interruptor. Como o relê bimetálico e
o relê eletromagnético são ligados em série dentro do disjuntor, ao ser acionada a
alavanca liga-desliga, fecha-se o circuito que é travado pelo mecanismo de disparo e a
corrente circula pelos dois relês.
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Havendo uma sobrecarga de longa duração no circuito, o relê bimetálico atua sobre o
mecanismo de disparo abrindo o circuito. Da mesma forma, se houver um curto-
circuito, o relê eletromagnético é que atua sobre o mecanismo de disparo abrindo o
circuito instantaneamente.
O disjuntor deve ser colocado em série com o circuito que irá proteger e não deve ser
utilizado como dispositivo de manobra, como no caso de circuitos de iluminação onde
a corrente de projeto é maior que 10A, portanto, com uma corrente superior ao do
interruptor e onde muitos acabam colocando o disjuntor para ligar e desligar o circuito.
Características dos Disjuntores
Na escolha de disjuntores devemos ficar atentos para algumas características, como:
• Os disjuntores com valores de capacidade de interrupção de corrente de curto-
circuito baixos, da ordem de 3 a 5kA, são vendidos a preços baratos, porém,
dependendo da intensidade do curto-circuito, o disjuntor pode vir a explodir
danificando outros equipamentos;
• A quantidade de pólos do disjuntor deve ser determinada em função do tipo de
fornecimento de energia. Logo, para instalações monofásicas, utilizam-se
disjuntores monopolares, para instalações bifásicas, disjuntores bipolares, para
instalações trifásicas, disjuntores tripolares e para instalações trifásicas com o
neutro, disjuntores tetrapolares.
• Os disjuntores são fabricados para diversos valores de corrente, sendo os mais
comumente encontrados de 2 A, 4 A, 6 A, 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A,
50 A, 63 A, 70 A, 80 A.
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• O tempo de disparo da proteção térmica (ou contra sobrecarga) torna-se mais curto
quando o disjuntor trabalha em temperatura ambiente elevada. Isso ocorre
normalmente dentro do quadro de distribuição. Por isso, é necessário dimensionar
a corrente nominal do disjuntor, de acordo com as especificações do fabricante, e
considerando também essa situação.
• Corrente nominal (In): valor eficaz da corrente de regime contínuo que o disjuntor
deve conduzir indefinidamente, sem elevação de temperatura acima dos valores
especificados.
• Corrente convencional de não atuação (Ina): valor especificado de corrente que
pode ser suportado pelo disjuntor durante um tempo especificado (tempo
convencional).
• Temperatura de calibração: temperatura na qual o disparador térmico é calibrado.
Normalmente são utilizadas as temperaturas de 20, 30 ou 40ºC.
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• Tensão nominal (Un): valor eficaz da tensão pelo qual o disjuntor é designado e no
qual são referidos outros valores nominais. Esse valor deve ser igual ou superior ao
valor máximo da tensão do circuito no qual o disjuntor será instalado.
• Capacidade de interrupção (Icn): valor máximo que o disjuntor deve interromper
sob determinadas tensões e condições de emprego. Esse valor deverá ser igual ou
superior à corrente presumida de curto-circuito no ponto de instalação do disjuntor.
Curvas de Disjuntores
Os disjuntores de curva B e C protegem integralmente os condutores elétricos da
instalação contra curto-circuito e sobrecargas sendo que o de curva B protege de
forma mais eficaz contra os curtos de baixa intensidade.
Os de curva B são mais usados para cargas resistivas, chuveiros, aquecedores,
resistências em geral e tomadas "TUG’s".
Os de curva C, são mais usados em circuitos com cargas indutivos, onde apresentam
algum pico de corrente, no momento de ligação, microondas, bobinas, motores etc.
Em resumo, a escolha da curva do disjuntor em função da carga deve ser feita da
seguinte forma:
• Para cargas resistivas, o disjuntor indicado é de curva B, que possui atuação para
curto-circuito entre 3 e 5 x In;
• Para cargas pouco indutivas, o disjuntor indicado é de curva C, que possui atuação
para curto-circuito entre 5 e 10 x In;
• Para cargas muito indutivas, o disjuntor indicado é de curva D, que possui atuação
para curto-circuito entre 10 e 50 x In;
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Dimensionamento do Disjuntor
Para o dimensionamento do disjuntor devemos seguir o procedimento a seguir e
contemplar duas equações:
1. Ip < In < Iz
2. I2 < 1,45 x Iz
Onde:
Ip = corrente de projeto do circuito, em Amperes (A)
In = corrente nominal do dispositivo de proteção
Iz = capacidade de condução de corrente dos condutores
Iz = corrente que assegura efetivamente a atuação do dispositivo de proteção, na
pratica é considerada a corrente convencional de atuação para o disjuntor.
Exemplos
Vamos utilizar o mesmo exemplo que foi utilizado para determinar o condutor.
Sabemos que a corrente de projeto (Ip) é igual a 29,55A.
Lembrando que:
1. Ip < In < Iz
Temos que:
29,55 < In < 32
Encontraremos, portanto, o disjuntor de 30A para a proteção do condutor. É importante
observarmos que a corrente de projeto é menor que a corrente do disjuntor, que é
menor que a corrente do condutor. Este processo também pode ser chamado de
seletividade entre carga, proteção e condutor.
2. Agora deveremos verificar a segunda condição:
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I2 < 1,45 x Iz
I2 < 1,45 x 32
I2 < 46,4A
30 < 46,4
Logo o disjuntor que escolhemos de 30A estaria adequado à proteção do condutor,
pois contempla as duas condições impostas.
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Dispositivo Diferencial Residual (DR):
Desde dezembro de 1997, é obrigatório no Brasil, em todas as instalações elétricas de
baixa tensão, o uso dos chamados dispositivos DR nos circuitos elétricos que atendam
a locais onde exista a possibilidade de uma corrente residual circular pela instalação.
Corrente residual é uma corrente elétrica que consideramos como corrente de fuga,
que são causadas primordialmente por falha no isolamento ou por falhas internas dos
equipamentos. Nesses casos, a corrente de fuga segue para a terra ou para elementos
estranhos à instalação, causando, além do aumento do consumo de energia,
aquecimento em excesso, choque elétrico, incêndios, entre outros.
Proteção contra choques elétricos e contra incêndios
Entre as causas das fugas de corrente estão: emendas malfeitas; danos à isolação dos
condutores no momento da passagem dos mesmos; fixação e montagem inadequadas
de luminárias; utilização de equipamentos com elevada fuga de corrente natural; entre
outros problemas.
O dispositivo DR é um interruptor de corrente de fuga automático que desliga o circuito
elétrico caso haja uma fuga de corrente que coloque em risco a vida de pessoas e
animais domésticos e a instalação elétrica.
Automação Predial
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Isso garante a segurança contra choques elétricos e incêndios. Apesar de se ter a
sensação de choque em caso de contato da fase com o corpo humano, não há risco
de vida, caso o circuito seja protegido por esse dispositivo.
Disjuntor Residual Diferencial
A instalação do dispositivo DR não desobriga o uso das proteções contra
sobrecorrentes, nem dispensa o aterramento das massas, pois o mesmo não é
considerado um modo de proteção completo contra contatos diretos, já que não atua
caso esses contatos ocorram com duas partes vivas de um circuito ou equipamento
que estejam em potenciais diferentes.
A Norma ABNT NBR 5410:2004 indica a utilização de dispositivos DR na proteção
complementar contra contatos diretos, na proteção contra contatos indiretos nos
esquemas de aterramento TN, TT e IT.
A proteção adicional pelos dispositivos DR, requerida pela Norma ABNT NBR
5410:2004, independente do esquema de aterramento, deve ser aplicada nas
condições em que a resistência do corpo humano seja baixa (condições molhadas) e
haja riscos de contatos diretos, como por exemplo, da parte viva de um plugue ou
tomada de corrente com defeito ou do cabo flexível de ligação de um equipamento
com isolação rompida.
Essa proteção adicional deve ser feita por dispositivos DR com alta sensibilidade (I�n
igual ou inferior a 30 mA) nos locais onde existam circuitos que:
• Alimentem pontos de utilização situados em locais com banheira ou chuveiro;
• Alimentem tomadas instaladas em áreas externas da edificação;
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• Alimentem tomadas instaladas em áreas internas que possam vir a ser usadas em
áreas externas;
• Sirvam a pontos de utilização localizados em cozinhas, lavanderias, áreas de
serviço, garagens e demais áreas internas molhadas que possam ser lavadas.
Podem ainda ser utilizados na proteção de campings, laboratórios, oficinas, áreas
externas, canteiros de obra e na prevenção de incêndios de origem elétrica.
Tipos de Dispositivos DR
Existem dispositivos DR de diversos tipos e em relação à norma brasileira ou pela
normatização internacional, o termo “dispositivo DR” é usado para qualquer produto
capaz de assegurar proteção diferencial-residual. Dentre esses produtos, quanto ao
tipo de proteção, encontram-se:
• Interruptores diferenciais-residuais;
• Disjuntores com proteção diferencial-residual incorporada;
• Tomadas com interruptor DR incorporado;
• Blocos diferenciais acopláveis a disjuntores em caixas moldadas ou modulares e
peças avulsas associadas ao disparador de um disjuntor ou a um contator, ou
apenas a um elemento de sinalização ou alarme, caso queira-se apenas monitorar
a detecção da corrente de falta.
Quanto ao tipo de detecção de corrente residual, podemos classificar os
dispositivos DR como:
• Tipo AC - detectam correntes residuais alternadas e são normalmente utilizados em
instalações elétricas residenciais, comerciais e prediais, como também em
instalações elétricas industriais de características similares;
• Tipo A - detectam correntes residuais alternadas e contínuas pulsantes; esses tipos
de dispositivos são aplicáveis em circuitos que contenham recursos eletrônicos que
alterem a forma de onda senoidal;
• Tipo B - detectam correntes residuais alternadas, contínuas pulsantes e contínuas
puras. Esses dispositivos são aplicáveis em circuitos de corrente alternada
(normalmente trifásicos), que tenham, em sua forma de onda, partes senoidais,
meia-onda ou ainda formas de ondas de corrente contínua.
Os dispositivos DR são classificados, a partir de sua corrente diferencial-residual
nominal de atuação, I�n, em:
• Dispositivo DR de alta sensibilidade - I�n � 30mA;
• Dispositivo DR de baixa sensibilidade - I�n > 30mA.
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Seguindo a classificação acima apresentada, a sensibilidade de disparo do dispositivo
pode variar de 30mA e chegar até a 500mA, devendo ser dimensionada com cuidado,
pois existem perdas para terra inerentes à própria qualidade da instalação.
A escolha dos dispositivos DR em função da sensibilidade pode ser feita da seguinte
forma:
• Para proteção contra contato direto: I�n 30mA – o contato direto com partes
energizadas pode ocasionar fuga de corrente elétrica, através do corpo humano,
para terra;
• Para proteção contra contato indireto: I�n 100mA e 300mA - no caso de uma falta
interna em algum equipamento ou falha na isolação, as partes metálicas podem
tornar-se vivas, ou seja, energizadas;
• Para proteção contra incêndio: I�n 500mA – as correntes para terra com este valor
podem gerar arcos / faíscas e provocar incêndios.
Princípio de Funcionamento
O dispositivo DR funciona comparando a corrente de entrada com a de saída. Em
condições normais as duas correntes são de mesmo valor, porém de direções
contrárias em relação à carga. Considerando-se a corrente que entra na carga como
positiva (+I) e a que sai de negativa (- I), a soma desses valores é igual a zero. A soma
só será diferente de zero se houver corrente fluindo para a terra, como no caso de um
choque elétrico. Essa diferença é chamada de “Corrente Diferencial Residual” (IDR):
O interruptor de corrente de fuga possui um transformador de corrente, um disparador
e um mecanismo liga-desliga.
Ideal: IDR = 0
Real: IDR � 0 (correntes naturais de fuga)
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Atuação: IDR = I�n (corrente diferencial residual nominal de atuação)
Características Técnicas
Antes de proceder à instalação de dispositivos DR, deve-se atentar para as
especificações técnicas dos mesmos, observando-se itens como: a corrente nominal
(In); a corrente diferencial residual nominal de atuação (I�n); a tensão nominal (Vn); a
capacidade de interrupção do dispositivo (Icn) e o número de polos, 2 ou 4 polos
(bipolar ou tetrapolar).
Em relação à corrente nominal (In), os dispositivos DR são fabricados para diversos
valores, sendo os mais comumente encontrados de 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 50 A,
63 A e 80 A.
Deve-se levar em consideração que, caso o circuito possua dois condutores vivos
(fase/fase ou fase/neutro), deve-se utilizar o dispositivo DR bipolar e nas demais
situações (fase/fase/neutro, trifásico, trifásico/neutro), deve-se usar o dispositivo DR
tetrapolar.
Interruptor Diferencial Residual de 2 e 4 polos
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Instalação
Os dispositivos DR devem ser instalados em série com os disjuntores. Em caso da
utilização de um único dispositivo DR, este deve ser instalado após o disjuntor geral.
Caso opte-se pelo uso de um dispositivo DR para cada circuito, além do principal, os
mesmos deverão ser instalados após cada disjuntor de saída.
Aconselha-se proteger cada aparelho com um dispositivo DR, para facilitar a detecção
de defeito. Se isso não for viável, deve-se separá-los em circuitos que possuam
características semelhantes, como por exemplo: circuitos de tomadas, circuitos de
iluminação, chuveiros, entre outros.
Para a correta instalação do dispositivo DR, algumas recomendações devem ser
seguidas:
• Ele deve ser ligado de modo que todos os condutores do circuito, inclusive o
neutro, passem pelo dispositivo;
• O condutor de proteção (fio terra) nunca poderá passar pelo dispositivo diferencial;
• O condutor neutro não poderá ser aterrado após ter passado dispositivo DR;
• O botão de teste para o dispositivo DR de 4 polos está entre os polos centrais
fase/fase (220V), mas o dispositivo funciona normalmente caso sejam conectados
fase/neutro (127V) nesses polos.
• Nos circuitos de torneira ou chuveiro elétrico é recomendado que os mesmos
tenham resistência blindada/isolada, para tanto, deve-se verificar se suas caixas
possuem a observação: “uso compatível com DR”.
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Veja exemplos de esquemas de ligação para interruptores de corrente de fuga nas
ilustrações a seguir:
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Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS)
O dispositivo de proteção contra surtos (DPS) é um dispositivo de proteção para
instalações elétricas e aparelhos eletroeletrônicos contra sobretensões transitórias
(surtos de tensão) devido a descargas atmosféricas (raios) ou contra surtos causados
por um súbito aumento da tensão na rede de alimentação.
Os surtos de tensão devido a descargas atmosféricas podem ter causas diversas e
serem divididos em:
• Surtos induzidos ou indiretos – ocorrem quando as descargas atmosféricas
atingem as linhas de transmissão e distribuição de energia ou caem diretamente
em árvores, estruturas ou no solo. Nesse momento as ondas eletromagnéticas
originárias pela descarga atmosférica se propagam induzindo corrente elétrica nos
condutores metálicos que estiverem em seu raio de alcance.
• Surtos conduzidos ou diretos - ocorrem quando uma descarga atmosférica cai
diretamente sobre a instalação, a estrutura ou em um ponto muito próximo e todos
os elementos metálicos no local (inclusive o aterramento), ficam por pouco tempo
com potenciais diferentes. Essas diferenças de potencial geram correntes de surto
que circularão por diversos pontos da estrutura, pela a instalação elétrica e pelos
equipamentos por ela servidos.
• Os surtos de manobra, causados pelo súbito aumento da tensão na rede de
alimentação, normalmente originam-se na própria rede com o acionamento e
desligamento de máquinas, como por exemplo, uma máquina de solda.
Na ocorrência dessas situações, o DPS é acionado, limitando as sobretensões ao
descarregar parte dos surtos de corrente para a terra e deixando passar somente a
parcela suportável pela instalação.
O princípio de funcionamento do DPS baseia-se em limitar a sobretensão através de
um dispositivo limitador ou comutador de tensão, que pode ser um varistor de óxido de
zinco, um centelhador ou um diodo supressor de avalanche. Esse dispositivo conduz
quando há um pico de tensão, deixando a corrente passar quando a tensão limite é
atingida. Essa passagem gradual de corrente pelo varistor garante que a tensão de
saída não aumente.
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O DPS conta também com um dispositivo de segurança, que serve para desativar o
varistor se o mesmo chegar ao fim de sua vida útil, se for danificado ou submetido a
tensões acima de sua capacidade. Para tanto, possui um indicador de estado no qual,
a sinalização de cor verde mostra que o aparelho está funcional e, da cor vermelha,
que está com defeito. Esse indicador de estado pode ter funcionamento mecânico,
óptico, acústico ou eletromagnético.
Características dos DPS
Quanto aos tipos de DPS em função de seus dispositivos limitadores, podemos
apontar três modelos:
• DPS comutador de tensão – tem alta impedância, mas na ocorrência de um surto
esse valor é drasticamente reduzido. Como exemplo, temos os centelhadores, os
Triacs, os tubos a gás. Os centelhadores a gás funcionam como uma chave
dependente da tensão. Caso a tensão supere o seu valor de operação, um arco é
criado entre seus terminais, oferecendo um caminho de baixa impedância pelo pino
de menor resistência que deverá estar conectado ao terra.
• DPS limitador de tensão – tem alta impedância, mas na ocorrência de um surto
esse valor é gradativamente reduzido. Como exemplo, temos os varistores e os
diodos supressores de surto.
• DPS limitador de tensão/comutador de tensão – tem em sua composição a
combinação dos elementos dos dois tipos de DPS anteriormente explicados.
Classes dos DPS
Pela Norma ABNT NBR IEC 61643-1, os tipos de DPS são classificados, de acordo
com sua capacidade de suportar sobretensões em:
• Classe I - Protetores com capacidade de desviar para a terra descargas diretas
(10/350 µs). Nível de Proteção alto (Up).
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• Classe II - Protetores com capacidade de desviar para a terra descargas elevadas
(8/20 µs). Nível de Proteção médio (Up).
• Classe III - Protetores com capacidade de desviar para a terra descargas médias
(8/20 µs). Nível de Proteção baixo (Up).
• Classe I e II – Protetores com as classes I e II no mesmo dispositivo.
De forma geral, uma residência utiliza DPS classes II ou III e edificações maiores
(prédios) e locais sujeitos a descargas diretas utilizam DPS classes I ou I/II.
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Os DPS classe II são instalados no interior do quadro de distribuição de uma
residência e os DPS classe III são ligados exclusivamente juntos aos equipamentos
eletroeletrônicos e eletrodomésticos. Apesar de opcional, o uso de um DPS classe III
com equipamento eletroeletrônico é opcional. Porém, é aconselhável a instalação
desse dispositivo para a proteção de equipamentos sensíveis, como computadores,
multifuncionais, televisões, entre outros, por causa de seus elevados valores de
aquisição.
Classes dos DPS
Conforme a Norma ABNT NBR 5410:2004, a instalação deve ser provida de proteção
contra sobretensões transitórias, com o uso de DPS ou por outros meios equivalentes
ao mesmo, nos seguintes casos:
• Quando a instalação for alimentada por rede de aérea, ou a própria instalação
incluir rede aérea e se situar em região sujeita a incidência de surtos induzidos ou
indiretos (AQ2);
• Quando a instalação se situar em região sujeita a incidência de surtos conduzidos
ou diretos (AQ3).
O uso do DPS não é obrigatório em algumas situações, como em pequenas
edificações e locais alimentados por redes subterrâneas, mas em nenhuma hipótese
pode-se dispensar essa proteção, se as consequências puderem resultar em risco
direto ou indireto à segurança das pessoas.
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Caso o uso do DPS seja obrigatório ou necessário, a instalação do mesmo deve
respeitar os seguintes critérios:
• Se a intenção for a proteção contra surtos induzidos ou indiretos e a proteção
contra surtos de manobra, os DPS devem ser instalados junto ao padrão de
entrada da rede de alimentação na edificação ou no quadro de distribuição principal
mais próximo possível do ponto de entrada;
• Se a intenção for a proteção contra surtos conduzidos ou diretos sobre a edificação
ou em suas proximidades, os DPS devem ser instalados no padrão de entrada da
rede de alimentação na edificação.
No caso de instalações de uso individual existentes, alimentadas por redes de baixa
tensão, o DPS pode ser colocado junto à caixa de medição, desde que a barra de
aterramento seja interligada ao barramento de equipotencialização principal da
edificação e que a caixa de medição esteja no máximo a 10 m do padrão de entrada
da rede.
Se forem utilizados DPS adicionais para a proteção de equipamentos sensíveis, os
mesmos devem ser coordenados com os DPS principais da instalação, através de
instrução do fabricante do dispositivo. Caso os DPS forem colocados em tomadas de
corrente, devem ser identificados por meio de etiqueta ou similar.
Instalação dos DPS no padrão de entrada ou no quadro de distribuição principal
De acordo com as prescrições da Norma ABNT NBR 5410:2004, os DPS deverão ser
instalados o mais próximo possível do padrão de entrada da edificação, ou seja, no
próprio padrão de entrada ou no quadro de distribuição principal.
A norma também apresenta três esquemas de ligação dos DPS e a escolha do mais
apropriado depende se a rede de alimentação que chega à edificação inclui o condutor
neutro e se o mesmo é aterrado no barramento de equipotencialização principal (BEP).
Os esquemas de ligação são apresentados a seguir:
Esquema de conexão 1
Divide-se em duas situações: a primeira, quando não existe o condutor neutro (verificar
nota ‘a’):
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Esquema 1 com rede de alimentação sem o condutor neutro
A segunda ocorre quando o condutor neutro é aterrado no barramento de
equipotencialização principal (BEP) da edificação (ver nota ‘a’ e ‘b’):
Esquema 1 com rede de alimentação com neutro aterrado no BEP
Nas duas situações os DPS devem ser ligados a cada condutor de fase de um lado e
ao BEP ou à barra de proteção do quadro (PE) do outro.
Se a rede de alimentação que chega à edificação inclui o condutor neutro e o mesmo
não é aterrado no BEP, há a possibilidade de ligação dos DPS com os esquemas 2 e 3
(verificar notas ‘c’ e ‘d’):
Esquema de conexão 2
Nesse esquema de conexão, os DPS devem ser ligados a cada condutor de fase de
um lado e do BEP ou à barra de proteção do quadro (PE) do outro (verificar nota ‘b’); e
ainda, ao condutor neutro de um lado e ao BEP ou à barra PE do outro (verificar nota ‘a’):
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Esquema 2
Esquema de conexão 3
No esquema de conexão 3, os DPS devem ser ligados a cada condutor de fase de um
lado e ao condutor de neutro do outro; e ainda, ao condutor neutro de um lado e ao
BEP ou à barra PE do quadro, do outro (verificar nota ‘a’):
Esquema 3
Notas:
a. A ligação dos DPS ao BEP ou à barra PE depende de onde, exatamente, os DPS
serão instalados e de como o BEP é realizado, na prática. Assim, a ligação será no
BEP quando:
• O BEP se situar antes do quadro de distribuição principal (com o BEP
localizado próximo ao padrão de entrada da rede na edificação) e os DPS
forem instalados juntos do BEP, e não no quadro; ou
• Os DPS forem instalados no quadro de distribuição principal da edificação e a
barra PE do quadro acumular a função de BEP.
Portanto, a ligação será feita na barra PE, quando os DPS forem instalados no
quadro de distribuição e se a barra PE do quadro não acumular a função de BEP.
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b. A situação em que o neutro é aterrado no BEP, configura um esquema que entra
TN-C (o condutor neutro e o condutor de proteção convergem num condutor - PEN)
e prossegue instalação adentro da mesma forma, ou que entra TN-C e em seguida
passa a TN-S (o condutor neutro e o condutor de terra são separados). O neutro de
entrada, obrigatoriamente PEN, deverá ser aterrado no BEP, direta ou
indiretamente. A passagem do esquema TN-C a TN-S, com a separação do
condutor PEN de chegada em condutor neutro e condutor PE, seria feita no quadro
de distribuição principal (esquema TN-C-S).
c. Quando o condutor neutro não é aterrado no BEP, existem três possibilidades de
esquema de aterramento: TT com neutro (o ponto neutro da alimentação de
energia está ligado à barra PE), IT com neutro (o ponto neutro ou não está ligado à
terra ou é ligado à terra por uma alta impedância) e linha que entra na edificação
já em esquema TN S (o condutor neutro e o condutor de terra são separados).
d. Há situações em que é obrigatória a adoção do esquema 2 ou do esquema 3,
quando os DPS forem instalados junto ao padrão de entrada da rede na edificação
ou no quadro de distribuição principal, o mais próximo do ponto de entrada e a
instalação for dotada de um ou mais dispositivos DR. Os DPS serão colocados
antes ou depois dos dispositivos DR, respeitadas as seguintes condições:
• Quando a instalação for TT e os DPS forem colocados antes dos dispositivos
DR, os DPS devem ser conectados conforme o esquema 3;
• Quando os DPS forem colocados após os dispositivos DR, estes dispositivos
DR, sejam eles instantâneos ou temporizados, devem possuir uma imunidade a
correntes de surto de no mínimo 3 kA (8/20 ms).
A Norma ABNT NBR 5410:2004 adverte ainda que nenhuma falha do DPS, mesmo
que eventual, deve comprometer a eficiência da proteção contra choques de um
circuito ou de uma instalação;
Quando, além dos DPS especificados previamente, forem necessários DPS adicionais,
esses DPS devem ser ligados:
• No esquema TN-S, esquema TT com neutro e esquema IT com neutro: entre cada
fase e PE e entre neutro e PE (esquema de conexão 2); ou entre cada fase e
neutro e entre neutro e PE (esquema de conexão 3);
• Nos circuitos sem neutro, qualquer que seja o esquema de aterramento: entre cada
fase e PE (esquema de conexão 1);
• No esquema TN-C: entre cada fase e PE (PEN) (esquema de conexão 1).
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Recomenda-se a ligação dos DPS antes do dispositivo geral de proteção do quadro,
contudo, não há impedimentos para ligá-lo depois da proteção. Porém, é
recomendável que os DPS sejam instalados antes dos dispositivos DR a fim de evitar
disparos desnecessários.
Deve-se verificar a necessidade da instalação de proteção (disjuntor ou fusível) para o
DPS, consultando-se para isso o fabricante do produto. Caso seja necessário, o
fabricante deve informar o tipo e as características do dispositivo.
A seção nominal dos condutores para a ligação dos DPS às fases e a barra de
aterramento, não deve ser menor que 4 mm² para os DPS classe II e 16 mm² para os
de classe I, porém, é recomendável que seja pelos menos igual à seção dos
condutores de fase.
O comprimento dos condutores de ligação do DPS ao condutor fase e a barra de
aterramento não deve exceder a 50 cm, devendo ser evitadas curvas e laços.
Seleção dos DPS
Antes de mais nada, para a escolha do DPS deve ser verificada a sobretensão que são
capazes de suportar, de forma natural, os equipamentos conectados à rede elétrica,
conseguindo através da montagem dos protetores, que a tensão que chegue a esses
equipamentos, seja inferior a tensão máxima que os mesmos resistam.
Então, precisamos conhecer qual a tensão de impulso que o aparelho que queremos
proteger pode suportar. Para tanto, utilizamos a tabela de suportabilidade a impulso
exigível dos equipamentos da instalação apresentada a seguir:
Tensão de impulso suportável requerida (kV) Tensão nominal da
instalação (V) Categoria de produto
Produto a ser
utilizado na
entrada da
instalação
Produto a ser
utilizado em
circuitos de
distribuição e
circuitos
terminais
Equipamentos
de utilização
Produtos
especialmente
protegidos
Categoria de suportabilidade a impulsos
Sistemas
trifásicos
Sistemas
monofásicos
com neutro
IV III II I
120/208
127/220
115-230
120-240
127-254
4 2,5 1,5 0,8
220/380
230/400 - 6 4 2,5 1,5
Automação Predial
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277/480
400/690 - 8 6 4 2,5
Exemplos de uso da tabela Categoria IV III II I
Linhas
230/400
Equipamentos
na entrada
Equipamentos
fixos da
instalação
Equipamentos
ligados à rede fixa
Equipamentos
sensíveis e/ou
eletrônicos
Tipo
Sobretensão
suportada 6kV 4kV 2,5kV 1,5kV
Com base nessa informação, os DPS devem ser selecionados levando-se em
consideração algumas características, dentre as quais, podemos destacar:
a. O seu nível de proteção (Up) – é a tensão residual que chega aos equipamentos
quando é aplicada a corrente nominal de descarga em um DPS. Quando
descarregar a corrente para a terra, o Up não poderá exceder o valor de tensão
admissível do equipamento a ser protegido. Aconselha-se o uso de DPS com Up
de no máximo 2,5kV, sendo o valor ideal de 1,5kV para a proteção de todos os
equipamentos, independente de sua sensibilidade.
b. A máxima tensão de operação contínua (Uc) – é o valor de tensão em que um DPS
pode funcionar de forma contínua. Deve ser considerada a tensão nominal da rede
e as tolerâncias possíveis, sendo o seu valor de pelo menos 275V e o
recomendável de 340V;
c. A corrente nominal de descarga (In) e corrente de impulso (Iimp) – são
consideradas três situações para o uso desses valores:
• Para os DPS de classe II, a corrente nominal de descarga (In) não deve ser
inferior a 5 kA (8/20 s) para cada modo de proteção. Porém, In não deve ser
inferior a 20 kA (8/20 s) em redes trifásicas, ou a 10 kA (8/20 s) em redes
monofásicas, quando o DPS for usado entre neutro e PE, como no esquema de
conexão 3;
• Para os DPS de classe I, a corrente de impulso (Iimp) não deve ser inferior a
12,5 kA para cada modo de proteção. No caso de DPS usado entre neutro e
Automação Predial
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PE, como no esquema de conexão 3, Iimp não deve ser inferior a 50 kA para
uma rede trifásica ou 25 kA para uma rede monofásica;
• Quando o DPS for de classe I e II no mesmo dispositivo, os valores de In e de
Iimp do mesmo devem ser determinados, individualmente, como especificado
acima.
Classe I Ponto de entrada
forma de onda 10/350�sec
Classe I Instalação Padrão
forma de onda 8/20�sec
d. Suportabilidade à corrente de curto-circuito – no caso de falha do DPS, sua
suportabilidade a correntes de curto-circuito, independente do dispositivo de
proteção contra sobrecorrentes, deve ser igual ou superior à corrente de curto-
circuito presumida no ponto de sua instalação. Se o DPS incorporar centelhador, a
capacidade de interrupção de corrente declarada pelo fabricante deve ser igual ou
superior à corrente de curto-circuito presumida no ponto de instalação do dispositivo. Para os DPS a serem conectados entre neutro e PE, a capacidade de
interrupção de corrente deve ser de no mínimo 100 A, em esquema TN ou TT e
deve ser a mesma dos DPS conectados entre fase e neutro, no caso de esquema
IT.
Falha do DPS e proteção contra sobrecorrentes
Caso o DPS tenha uma falha interna e o mesmo entre em curto-circuito, será
necessário um dispositivo de proteção (DP) contra sobrecorrentes para a proteção da
instalação. Esse dispositivo de proteção (DP) pode ser instalado antes do DPS, antes
Automação Predial
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da carga e do DPS ou ser utilizado em um esquema de redundância, onde são
instalados dois DP e dois DPS em paralelo para garantir a continuidade do serviço. O
DP deve ainda apresentar corrente nominal inferior ou no máximo igual à indicada pelo
fabricante do DPS e a seção nominal dos condutores destinados a conectar o DP deve
ser dimensionada com base na máxima corrente de curto-circuito que possa circular
pela conexão.
Automação Predial
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65
Sistemas de Aterramento
Aterramento é a ligação intencional com a terra, isto é, com o solo, que pode ser
considerado como o condutor através do qual a corrente elétrica pode fluir, difundindo-
se. Então, ao afirmarmos que algo está “aterrado”, estamos dizendo que pelo menos
um de seus elementos está ligado a terra.
Tem como funções:
a. Proteger as pessoas e animais contra contatos indiretos, caso ocorra uma falha na
isolação dos equipamentos, permitindo que a corrente de falta passe pelo condutor
de aterramento.
b. Proteger o usuário do equipamento de descargas atmosféricas, através da
viabilização de um caminho alternativo para a terra;
c. “Descarregar” cargas estáticas acumuladas nas carcaças das máquinas ou
equipamentos para a terra;
d. Facilitar o funcionamento dos dispositivos de proteção (fusíveis, disjuntores, DR’s
etc.), através da corrente desviada para a terra;
Conceitos
Massa
Massa é do que chamamos a carcaça metálica de qualquer equipamento, ou seja, é
um elemento condutor que normalmente não é energizado, mas que, por problemas de
isolação podem se tornar energizados, provocando acidentes se tocados diretamente.
Automação Predial
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Terra
O terra é um condutor construído através de uma haste metálica e que, em situações
normais, não deve possuir corrente elétrica circulante. Por norma, é identificado pelas
letras PE e deve ser de cor verde e amarela.
Neutro
O Neutro é um condutor fornecido pela concessionária de energia pelo qual há o
“retorno” da corrente elétrica. É identificado pela letra N e deve ser da cor azul clara.
Tipos de Aterramento
Aterramento Funcional
O aterramento funcional consiste na ligação à terra de um dos condutores do
sistema, geralmente o neutro e está relacionado com o funcionamento correto, seguro
e confiável da instalação.
Aterramento de Proteção
O aterramento de proteção consiste na ligação á terra das massas e dos elementos
condutores elétricos por contato indireto.
Esquemas de Aterramento
É a classificação de todas as combinações possíveis de ligações do condutor neutro e
do condutor de proteção nos eletrodos de aterramento, ou seja, todas as
possibilidades de interligações entre os aterramentos: funcional e de proteção.
São utilizadas as seguintes letras para classificar os esquemas de aterramento em
baixa tensão:
• Primeira letra - mostra a situação do neutro da instalação em relação à terra:
T = um ponto de alimentação (geralmente o neutro) está diretamente aterrado; e
I = nenhum ponto da alimentação está diretamente aterrado (neutro isolado ou
aterrado por meio de uma impedância de alto valor).
• Segunda letra - mostra a situação das massas da instalação elétrica em relação à terra:
T = massas estão diretamente aterradas, independentemente de haver ou não um
ponto de alimentação aterrado; e
Automação Predial
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67
N = massas estão ligadas diretamente ao ponto de alimentação aterrado
(normalmente o neutro).
• Outras letras (ocasionais) – mostra a disposição do condutor neutro e do condutor
de proteção:
S = funções de neutro e de proteção feitas por condutores distintos;
C = funções de neutro e de proteção em um único condutor (PEN).
Dependendo da maneira como o sistema é aterrado e qual é o dispositivo de proteção
utilizado, os esquemas de aterramento em baixa tensão são classificados pela Norma
ABNT NBR 5410:2004 em três tipos:
• Esquema TT
• Esquema TN
• Esquema IT
Esquema TT
O neutro da fonte é ligado diretamente à terra, estando as massas da instalação
ligadas a um eletrodo de aterramento independente do eletrodo da fonte.
Nesse caso, o percurso de uma corrente fase-massa inclui a terra, o que limita muito o
valor da corrente devido ao elevado valor da resistência de terra.
Essa corrente é insuficiente para acionar disjuntores ou fusíveis, mas suficiente para
colocar em perigo uma pessoa. Portanto ela deve ser detectada e eliminada por
dispositivos mais sensíveis, geralmente chamados de interruptores diferenciais
residuais (DR’s)
Esquema TT
Esquema TN
Automação Predial
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O neutro da fonte é ligado diretamente à terra, estando as massas da instalação
ligadas a esses ponto por meio de condutores metálicos (condutor de proteção).
Nesse caso, o percurso de uma corrente fase-massa é de baixíssima impedância e a
corrente pode atingir valores elevados, suficientes para serem detectados e
interrompidos por disjuntores ou fusíveis.
O esquema pode ser do tipo TN-S, quando as funções de neutro e proteção forem
realizadas por condutores separados (N = neutro e PE = proteção) ou TN-C, quando
essas funções forem realizadas pelo mesmo condutor (PEN). Há ainda o esquema
misto, chamado de TN-C-S.
No Brasil, o esquema TN é o mais comum, quando se tratam de instalações
alimentadas diretamente pela rede pública de baixa tensão da concessionária de
energia elétrica.
Nesse caso, quase sempre a instalação é do tipo TN-C até a entrada, onde o neutro é
aterrado por razões funcionais e segue para o interior da instalação separado do
condutor de proteção (TN-S). É fácil observar que, caso haja a perda do neutro antes
da entrada consumidora (por exemplo, com o rompimento do neutro devido a um
acidente com caminhão ou ônibus), o sistema irá se transformar em TT.
Isso nos leva a conclusão de que, mesmo nos sistemas TN, é conveniente utilizar
dispositivos DR’s para garantir a proteção das pessoas contra choques elétricos.
Esquema TN-S Esquema TN-C-S
Esquema TN-C
Automação Predial
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Quanto ao uso do condutor PEN, alguns fatores têm de ser observados, conforme
indica a Norma ABNT NBR 5410:2004:
• Todo condutor isolado utilizado como condutor PEN deve ser identificado pela cor
azul clara com anilhas verde/amarela em pontos visíveis;
• Em instalações fixas é admitida a utilização do condutor PEN, desde que sua
seção não seja inferior a 10mm²;
• Caso o condutor PEN seja transformado em um condutor de proteção e outro
neutro, os mesmos não podem ser unidos novamente;
• O condutor PEN da rede de alimentação que chega a uma edificação deve ser
incluído na equipotencialização principal, conectando ao BEP, direta ou
indiretamente.
Esquema IT
É um esquema parecido com o IT, porém o aterramento da fonte é realizado através
da inserção de uma impedância de valor elevado (resistência ou indutância).
Com isso, limita-se a corrente de falta a um valor desejado, de forma a não permitir
que uma primeira falta desligue o sistema. Geralmente, essa corrente é perigosa para
as pessoas, mas como a instalação estará operando em condição de falta, devem ser
utilizados dispositivos que monitorem a isolação dos condutores, evitando a excessiva
degradação dos componentes da instalação.
O uso dos sistemas IT é restrito aos casos onde uma primeira falha não pode desligar
imediatamente a alimentação, interrompendo processos importantes (como em salas
cirúrgicas, certos processos metalúrgicos, etc.).
Automação Predial
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70
Esquema IT
1) O neutro pode ser ou não distribuído; A – sem aterramento na alimentação; B – alimentação aterrada através da impedância; B.1 – massas aterradas em eletrodos separados e independentes do eletrodo de alimentação; B.2 – massas coletivamente aterradas em eletrodo independente do eletrodo de aterramento da alimentação; B.3 – massas coletivamente aterradas no mesmo eletrodo da alimentação.
Esquema IT-médico
Automação Predial
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O bom funcionamento de equipamentos eletromédicos depende essencialmente de um
fornecimento de energia confiável, pois, qualquer falha de energia pode ser fatal.
Portanto, os locais médicos do Grupo 2, termo referente ao tipo de equipamento
eletromédico presente no local durante o procedimento médico, que no caso é relativo
à parte aplicada ao coração e adicionalmente às partes essenciais para a manutenção
da vida dos pacientes em salas cirúrgicas, UTIs, salas de emergência, entre outras,
conforme a Norma ABNT NBR 13534:2008, devem possuir esquema de aterramento
IT, além de rígidos requisitos para a segurança e confiabilidade de suas instalações
elétricas.
Nesses locais, por ser de pequena intensidade, a primeira falta à terra ou à massa não
exige o desligamento automático da energia, o que permite a continuidade dos
procedimentos médicos sem riscos de choque elétrico ou queimaduras para pacientes
e a equipe médica. Para tanto, há a necessidade de que a instalação seja
permanentemente monitorada quanto à resistência de isolamento por um dispositivo
supervisor de isolamento (DSI) e que falhas no sistema, incluindo sobrecarga e
elevação de temperatura no transformador, sejam imediatamente anunciadas por um
sistema de sinalização.
Cada conjunto de locais destinados à mesma função deve ser provido ao menos de
um esquema IT-médico exclusivo.
O esquema IT-médico é estabelecido a partir de um transformador de separação e
através do secundário desse transformador, é que serão ligados os circuitos
alimentadores das máquinas (equipamentos), os dispositivos de proteção, inclusive o
dispositivo supervisor de isolamento (DSI).
O dispositivo supervisor de isolamento (DSI), conforme a Norma ABNT NBR
13534:2008 deve preencher os seguintes requisitos adicionais:
• A resistência interna CA deve ser de, no mínimo, 100 k;
• A tensão de medição não deve ser superior a 25 V;
• A corrente de medição, mesmo sob condições de falta, não deve ser superior a 1mA;
• A indicação de queda da resistência de isolamento deve ocorrer antes que esta
atinja 50 k, ou no máximo quando ela atingir este valor. Deve ser provido um
dispositivo de teste para a verificação desta característica em particular.
Automação Predial
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Funcionamento do Dispositivo Supervisor de Isolação (DSI)
Um dispositivo supervisor de isolamento (DSI) deve sinalizar a primeira falta na
instalação, através do acionamento de um sinal sonoro ou visual, ou dos dois. Após o
surgimento de uma primeira falta, será necessário o uso de dispositivos sensíveis à
corrente diferencial sobre cada circuito para sua detecção e eliminação.
Quando a interrupção é efetuada na primeira falta, a detecção de faltas deve ser
realizada por dispositivos sensíveis à corrente diferencial ou por dispositivo supervisor
de isolamento que provoque a interrupção geral da alimentação.
Resistência de Terra
Em termos práticos deseja-se que a resistividade do solo seja a mais baixa possível,
pois assim poderemos obter baixos valores de resistência de terra. A principal
vantagem de baixos valores de resistência de terra é facilitar o escoamento de
correntes indesejadas nos circuitos das instalações elétricas.
A medição da resistividade do solo é de extrema importância para um bom
dimensionamento de um aterramento. Trata-se de uma medida preventiva, pois, evita
situações em que se efetua o aterramento em um solo considerado com baixa
resistividade e ao se medir a resistência do mesmo, este é de valor elevado. Caso isso
aconteça, pode-se melhorar o valor desta resistência, aprofundando-se os eletrodos,
colocando-se um maior número de eletrodos ou aplicando-se compostos para a
melhoria do terreno (sal, carvão, bentonita, gel).
A resistividade do terreno depende:
• Da composição do solo (argila, cascalho e areia, etc.);
• Do teor de sais minerais;
• Da temperatura (a resistividade aumenta quando diminui a temperatura);
• Da profundidade (a resistividade pode diminuir com a profundidade).
A Norma ABNT NBR 5419:2001, Item 5.1.3.3.2, determina que um bom terra deva ter
resistência menor que 10 .
Automação Predial
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Eletrodos de Aterramento
Eletrodo de aterramento é formado por um condutor ou conjunto de condutores ou
barras em contato direto com a terra, podendo constituir a malha de terra, ligados ao
terminal de aterramento.
O eletrodo de aterramento deverá apresentar a menor resistência de contato possível,
devendo ser da ordem de cinco ohms e nunca ultrapassar 25 . Existem diversos
processos para a determinação desta resistência, para tanto, as empresas que
vendem pára-raios, dispõem de um dispositivo chamado Megger. Outro aparelho
utilizado para medir a resistência de aterramento é o Terrômetro ou também conhecido
como Terramiter.
Tipos de Eletrodos de Aterramento
Basicamente, os eletrodos de aterramento podem ser divididos em alguns tipos:
• As hastes de aterramentos ou eletrodos fabricados indicam de modo muito
simples e imediato, com sua forma típica alongada, sua função de injetar a corrente
no solo para dispersá-la, perturbando o menos possível a superfície. O
comprimento de cada haste influencia positivamente a eficácia do aterramento, no
sentido que a resistência é tanto menor, quanto mais longa é a mesma.
Podem ser encontradas em vários tamanhos ou diâmetros, com comprimentos
variando de 1,50m até 4m, sendo a de 2,40m a mais utilizada. No mercado,
encontramos dois tipos de hastes: Copperweld e cantoneira (barra perfilada de
ferro galvanizado).
Haste de Aterramento
Quando mais de uma haste se faz necessária para nos aproximarmos do valor
ideal de aterramento (abaixo de 10 ), podem ser agrupadas várias unidades,
devendo ser usada para tanto, a formação de polígonos e mantida a distância do
comprimento da haste entre as mesmas, conforme a figura abaixo:
Automação Predial
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• A malha de aterramento é indicada para locais cujo solo seja extremamente seco.
Normalmente, este tipo de eletrodo de aterramento é instalado antes da execução
do contra piso do prédio, e se estende por quase toda a área da construção. A
malha de aterramento é feita de cobre, e sua “janela” interna pode variar de
tamanho dependendo da aplicação.
Malha de Aterramento
• Os eletrodos de aterramento existentes ou naturais mais utilizados são as
estruturas metálicas embutidas nas fundações de concreto dos prédios, que são
interligadas pelas armaduras de aço das estacas, dos blocos de fundação e das
vigas baldrames, constituindo um eletrodo de aterramento de excelentes
características elétricas.
Na utilização desse sistema, deve-se assegurar que haja uma perfeita continuidade
entre todas as partes metálicas, as quais também devem ser conectadas à ligação
equipotencial, caso estejam desconectadas da estrutura principal.
Automação Predial
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75
Conexões de Eletrodos
São normalmente feitas com conectores parafusados, que prendem os condutores de
aterramento às hastes de aterramento. Ponto muito importante na execução de um
bom aterramento, as conexões devem ser perfeitamente executadas para que sua
resistência seja a menor possível e, depois de prontas, devem permitir sua
desconexão para a medição de resistência de aterramento. Apresentam um bom
desempenho se bem protegidos, apesar de eventualmente terem problemas de
corrosão.
O local dessa conexão deverá ser acessível à inspeção e protegido mecanicamente,
para isso são utilizadas caixas de inspeção de fibrocimento ou PVC.
Conectores tipo “U” e cabo haste
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Equipotencialização
A equipotencialização é a ligação elétrica destinada a colocar no mesmo potencial ou
em potenciais vizinhos as massas e os elementos condutores estranhos à instalação,
independentemente de qual seja esse potencial em relação à terra.
Em toda edificação deve ser feita uma equipotencialização principal, reunindo os
seguintes elementos:
• Condutores de proteção principais;
• Condutores de equipotencialização principais ligados a encanamentos metálicos de
utilidades e serviços (água, gás, aquecimento, ar condicionado, entre outros) e a
todos os demais elementos condutores existentes, estranhos à instalação,
incluindo as estruturas metálicas da construção e outros elementos metálicos;
• Condutores de aterramento;
• Eletrodos de aterramento de outros sistemas (sistemas de proteção contra
descargas atmosféricas - SPDA, de antenas, entre outros);
• Condutores de aterramento funcional, se existente.
Barramento de Equipotencialização Principal (BEP)
É o barramento utilizado para interligar o condutor de aterramento, o condutor de
proteção principal e os condutores de equipotencialidade principal e deve ser instalado
junto ou nas proximidades do padrão de entrada da rede de alimentação da edificação.
O termo “barramento” está associado ao papel de via de interligação e não a qualquer
configuração particular do mesmo. Portanto, em princípio o BEP pode ser uma barra,
uma chapa, um cabo, onde são conectados os elementos.
Automação Predial
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Condutor de Aterramento
É o condutor que liga o terminal ou barra de aterramento principal e a barra de
equipotencialização principal ao eletrodo de aterramento.
O dimensionamento da seção dos condutores de aterramento deve ser a mesma dos
condutores de proteção, desde que não sejam enterrados no solo, neste caso a seção
desses condutores não pode ser inferior a 2,5 mm² (condutor de cobre protegido contra
danos mecânicos).
Condutor de proteção (PE)
É o condutor que liga as massas dos equipamentos de utilização ao terminal de
aterramento principal.
Os condutores de proteção (PE, do termo em inglês: Protection Earth) têm a finalidade
de proteger usuários das instalações elétricas contra contatos indiretos, escoando as
correntes de fuga ou de falta para a terra. Pela Norma ABNT NBR 5410:2004 todo o
circuito deve possuir o condutor de proteção (PE), mas esse pode ser comum a mais
de um circuito, desde que seja instalado no mesmo eletroduto dos condutores fase do
mesmo e tenha o dimensionamento de sua seção feito conforme a norma.
Ainda segundo a norma, qualquer condutor isolado usado como condutor de proteção
(fio terra) deve ser identificado pelas cores verde/amarela, ou simplesmente verde.
Os condutores de proteção devem ser protegidos contra danos mecânicos,
deterioração química ou eletroquímica e esforços eletrodinâmicos ou termodinâmicos.
As suas conexões devem estar acessíveis para verificações e ensaios (com exceção
da solda exotérmica) e, é expressamente proibida a inserção de dispositivos de
manobra ou comando nos condutores de proteção e o uso da massa de um
equipamento como condutor de proteção
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Seção dos Condutores de Proteção
A seção os condutores de proteção para ligação à terra é determinada pela Norma
ABNT NBR 5410:2004 apresentada pela tabela a seguir:
Seção os condutores fase
da instalação (mm²)
Seção mínima o condutor e
proteção correspondente (mm²)
S�16 S
16< S�35 16
S>35 S/2
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Relé de Impulso
O relé de impulso é um dispositivo que permite comandar um ou mais pontos de luz,
individualmente ou separados, de um ou mais locais diferentes através de relativa
distância, por meio de pulsadores (tipo campainha) ligados em paralelo sendo que a
cada acionamento de qualquer um dos pulsadores, o relé altera a posição de seu
contato que poderá passar de NA (Normalmente Aberto) para NF (Normalmente
Fechado) ou vice-versa.
Tipos Fundamentais De uma maneira geral, estes relés podem ser classificados de dois tipos:
• Eletromecânico: para montagem em painel e modular;
• Eletrônico: para montagem em painel e modular. Eletromecânico É um dispositivo composto por um ou dois contatos, fixados a um came que tem seu
deslocamento através da energização de uma bobina utilizando o princípio do
eletromagnetismo.
A figura ilustra o princípio de funcionamento do dispositivo composto por um contato.
Conjunto de bobina e contato
Automação Predial
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Com a possibilidade dos circuitos serem distintos (comando e potência) as correntes
que circulam por eles têm função também distintas, ou seja, no circuito de comando
circula somente a corrente equivalente ao consumo da bobina e no circuito de potência
circula somente a corrente de carga, portanto a seção dos condutores utilizados
poderá ser diferente.
No circuito de comando que interliga os pulsadores à bobina, podem ser utilizados,
conforme solicitação da Norma ABNT NBR 5410:2004, condutores de seção até 0,5
mm², assim como no circuito de potência que comutam a carga, condutores com seção
mínima de 1,5 mm², mas também é necessário observar que não se deve exceder o
limite de capacidade de corrente dos contatos do dispositivo. A utilização de
condutores com seção muito fina (0,5 mm², por exemplo) deve ser feito com cuidado já
que sua resistência mecânica é proporcional a sua seção e, portanto deve ser
tracionado com cuidado em locais de difícil percurso.
A figura 2 ilustra o diagrama de funcionamento interno de um dos tipos do relé de
impulso eletromecânico.
Relé de Impulso eletromecânico – Série 26
O relé de impulso pode ser encontrado com algumas características que diferenciam
sua aplicação conforme as tabelas 1 e 2 a seguir.
Tabela: Características de Aplicação
Automação Predial
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Relé de impulso eletromecânico Características
Série 26
Alimentação do circuito de
comando com tensão diferente
do circuito principal em CA
Alimentação do circuito de
comando com tensão CC, diferente do
circuito principal em CA
Série 27
Tensão de alimentação do
circuito de comando e
circuito principal coincidente em
CA
Tensão de alimentação do
circuito de comando e
circuito principal coincidente em CA e utilização de pulsadores
luminosos
Tabela: Características Construtivas
Relé de impulso eletromecânico Características
Série 26
Série 27
Fixação em painel
Conexões com terminais a parafuso
Para utilização de pulsadores
luminosos, utilizar capacitor em
paralelo com a bobina.
(fornecido pelo fabricante)
Verifique que este tipo possui a alimentação da bobina (A1) e entrada dos
contatos (1 e/ou 3) num único
terminal.
Outra característica importante é a combinação da sequência dos acionamentos dos
contatos conforme demonstra a tabela.
Obs. Considerar para a primeira sequência do relé estado de repouso, ou seja, posição
do contato antes do início do primeiro pulso.
Automação Predial
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Tabela: Sequência de Acionamento
Sequências
Pulso Repouso/4º 1º 2º 3º
Sequências
Relé de impulso eletromecânico
Série/tipo Nº de impulsos 1ª 2ª 3ª 4ª
26.01 2
26.02 2
26.03 2
26.04 4
26.06 3
26.08 4
27.01 2
2705 4
27.06 3
Continuando com a versatilidade de fixação dos relés de impulso, existe também um
tipo que pode ser fixado através de trilhos em quadros próprios ou combinado dentro
dos quadros de distribuição.
Este tipo denomina-se relé de impulso eletromecânico modular, pois uma de suas
principais características é ter quase o mesmo formato de um disjuntor e, portanto se
integrar ao conjunto de dispositivos do quadro de distribuição.
A tabela ilustra o relé de impulso eletromecânico modular e suas características.
Tabela: Relé de Impulso Eletromecânico Modular
Automação Predial
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Sequências
Sequências Relé de impulso eletromecânico
Série/tipo Nº de impulsos 1ª 2ª 3ª 4ª
20.21 2
20.22 2
20.23 2
20.24 4
20.26 3
20.28 4
Comparando-se a tabela 3 com a tabela 4, nota-se que as seqüências de
funcionamento são idênticas (série 26 e série 20), mudando apenas a forma de
fixação.
Mais m detalhe importante é que este tipo possui um acionamento diretamente no relé
(como se fosse um pulsador embutido) e um sistema de indicação de atuação dos
contatos, ambos localizados na parte superior do relé, como mostra a figura:
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Relé de Impulso eletromecânico modular – Série 20
Com a combinação de contatos e até de diversas sequências de relés, pode-se obter
disposições diferenciadas de acionamentos em sistemas de iluminação,
proporcionando a montagem de chamados cenários, ou seja, controle de iluminação
individual ou em grupo em um mesmo local com tempos e efeitos diferenciados
destacando momentos e/ou objetos, podendo ter ainda comando acoplado a sistemas
manuais ou automáticos.
Automação Predial
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85
Eletrônico Constituído por um circuito eletrônico interno e um relé na saída para a carga, seu
funcionamento é semelhante ao tipo anteriormente descrito, possui ainda a vantagem
de praticamente eliminar o ruído proporcionado durante a comutação dos contatos do
relé eletromecânico. Embora o diagrama existente no corpo do relé não demonstre,
este tipo (eletrônico) possui isolação galvânica, ou seja, o circuito de comando não tem
conexão física direta com o circuito principal.
A figura ilustra um dos tipos de relés eletrônicos da série 13:
Relé de Impulso eletrônico – Série 13
Excelente para aplicações em que se requer segurança extra em baixa tensão, o relé
de impulso tipo 13.01 com um contato tipo NA para comutação de até 16A em carga
AC1, tem uma longa vida elétrica e mecânica.
Com versões de alimentação em DC de 12 e 24V, e alimentação em AC de 12, 24,
110...125V e 230...240V num campo de funcionamento entre 80% e 110% da tensão
nominal de alimentação.
A aplicação deste produto é recomendada e altamente apropriada para aplicações
"SELV" que são aquelas em que existe a necessidade de um nível muito especial e
muito alto de isolamento físico e integridade entre circuitos, devido ao contato de
pessoas com o dispositivo de acionamento em ambientes úmidos como saunas e
hidromassagens ou em locais com grandes massas metálicas condutoras. Isso é
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possibilitado pela separação segura e o isolamento duplo entre o circuito de
acionamento e o circuito de carga.
A diferença de quando se utiliza relés eletromecânicos, em caso de falta de tensão, é
que o contato se abre. Ao retorno da tensão da rede, é necessário novamente
pressionar o botão para acender a lâmpada. O relé de impulso eletrônico é dotado de
um circuito de comando eletricamente isolado do circuito de alimentação e do
comando de potência. Isto é possível, graças à presença interna de um transformador
de segurança.
Aplicações
A figura a seguir ilustra a aplicação do sistema tradicional de comando de um ponto de
luz composto de dois interruptores paralelos e dois intermediários.
Sistema tradicional de comando de luz com interruptores paralelos e intermediários
Note que todos os condutores deverão ter a mesma seção (1,5 mm²) e a corrente da
carga percorre todos os condutores e dispositivos correspondentes durante o
funcionamento da lâmpada.
A figura ilustra a aplicação de um relé de impulso comandando a mesma instalação.
Observe ainda na figura a seguir, que se o relé estiver instalado próximo da carga, os
condutores de maior seção (1,5 mm2) terão seu comprimento bastante reduzido, pois
como já foi descrito, os condutores do comando (0,5 mm2) conduzem somente a
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corrente da bobina, esta condição, dependendo do circuito, também evita queda de
tensão na carga, perda por efeito Joule e economiza na fiação, pois a corrente no
comando da bobina somente circulará enquanto o pulsador estiver acionado, portanto
quando a lâmpada estiver acesa, a corrente da carga circulará somente pelos contatos
do relé.
Sistema de comando de luz com relé (tipo 27.01)
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Seção dos Condutores
A seção dos condutores descritos está baseada na tabela 47, item 6.2.6.1, da Norma
ABNT NBR 5410:2004, descrita a seguir:
Tabela: Seção mínima dos condutores1) Tipo de linha Utilização do circuito Seção mínima do
condutor mm2 - material
Circuitos de iluminação 1,5 Cu 16 Al
Circuitos de força2) 2,5 Cu 16 Al
Condutores e cabos isolados
Circuitos de sinalização e circuitos de controle 0,5 Cu3)
Circuitos de força 10 Cu 16 Al
Instalações fixas em geral
Condutores nus
Circuitos de sinalização e circuitos de controle 4 Cu
Para um equipamento específico
Como especificado na norma do equipamento
Para qualquer outra aplicação 0,75 Cu4) Linhas flexíveis com cabos isolados
Circuitos a extra baixa tensão para aplicações
Especiais
0,75 Cu
1) Seções mínimas ditadas por razões mecânicas. 2) Os circuitos de tomada de corrente são considerados circuitos de força. 3) Em circuitos de sinalização e controle destinados a equipamentos eletrônicos é admitida uma seção mínima de 0,1 mm2. 4) Em cabos multipolares flexíveis contendo sete ou mais veias é admitida uma seção mínima de 0,1 mm2.
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A tabela mostra uma referência rápida sobre as principais características construtivas
dos relés de impulso eletromecânicos e eletrônicos:
Tabela: Referência Rápida
Série 13 20 26 27
Tipo 13.01 13.71 Todos Todos Todos
Fixação Trilho/painel Painel Trilho Painel Painel
Nº de contatos 1 NA 1 ou 2 1 ou 2 1 ou 2
Corrente Nominal 10A 16A 16 10 10
Tensão Nominal Máxima nos contatos 230 V 250/400V 250/400V 250/400V 110V 230V
Incandescente 1000W 2000W 2000W 800W 400W 800W Potência Nominal
de Lâmpadas Fluorescente
230V
350W 750W 750W 360W 180W 360W
VCA 230V
12/24
110...125
230...240
8/240 12/230 110V 230V Tensão de
Alimentação
VCC 12/24V 12/110
Número de Pulsadores Luminosos 15
Para mais informações técnicas é necessário consultar o catálogo que acompanha o
conjunto ou a Internet no site www.findernet.com.
Atenção:
Na leitura das tabelas dos ensaios ao final desta apostila, utilizar como referência para
o termo: 1º pulso, por exemplo, como instante em que o pulsador está acionado
(momentâneo) e consequentemente considerar a energização da bobina e a mudança
de estado dos contatos ao mesmo tempo.
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Representações As identificações gráficas, literais e numéricas dos dispositivos representados por
diagramas, obedecem a um conjunto de normas, quer seja de abrangência nacional ou
internacional e, que em alguns casos, face à grande velocidade do avanço tecnológico
que atualmente acontece e a falta de uniformização em nível mundial, as normas
acabam ficando defasadas em relação aos produtos desenvolvidos.
Este material didático pretende que o usuário consiga interpretar os diagramas da
forma mais clara e lógica possível utilizando-se das normas brasileiras, em primeiro
plano, e de outras possibilidades quando estas não forem possíveis.
Representações Gráficas
1
Contato NA - Normalmente Aberto - Símbolo geral de interruptor simples unipolar
2
Órgão de controle de um relé com retenção mecânica (bobina)
3
Terminal de conexão
4
Contato NF - Normalmente Fechado
5
Pulsador (geral)
6
Lâmpada (símbolo geral)
7
Ponto de conexão
8
Capacitor não polarizado
9
Minuteria (símbolo para diagrama multifilar)
N 3
L 4 t
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10
Relé fotoelétrico (símbolo para diagrama
multifilar) - contatos reversíveis
11
Relé fotoelétrico (símbolo para diagrama funcional)
12
Relé de impulso eletrônico (símbolo para diagrama multifilar)
13
Órgão de controle de um relé - bobina (símbolo geral)
NA
Órgão de controle de um relé - bobina (símbolo geral)
15
Contatos NA para acionamento simultâneo (bipolar)
19
Relé eletrônico SELV - contato NA
20
Sensor de presença
21
Receptor de radio controle - 3 canais
22
Motor elétrico
B1 B2
12 11 14 A1 A2
4 L 3 N
A1
A2
K1
B1 B2
14 11 12
A1 A2
A1
A2
B1 B2
K1 B1
B1 B2 B3
12 11 14 A1 A2
1 2 1 2 1 2 A1 A2 C1 C2 C3
M
14 11 B3
A1 A2 B1 B2
A1
A2
K1
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Representações literais e numéricas Os elementos gráficos necessitam de identificação alfanumérica para possibilitar a
discriminação de algumas condições como função e quantidade, por exemplo.
1 S - S1 Interruptores em geral, chaves e pulsadores - o algarismo que o acompanha indica a
quantidade de elementos no mesmo circuito.
2 H - H1 Sinalizadores luminosos (lâmpadas) - o algarismo que o acompanha utiliza o mesmo
conceito do símbolo anterior.
3 K - K1 Órgão de controle de relé - mesma condição para o algarismo
4 1,2 Contatos de relés: 1= entrada; 2= saída.
5 3,4 Contatos de relés: 3= entrada; 4= saída.
6 A1,A2 Terminais para alimentação de dispositivos
7 11 (12,14) Contatos de relé tipo reversível: 11= comum (entrada), 12= NF, 14= NA
8 3 (1,2) Contatos de relé tipo reversível: 3= comum (entrada), 2= NF, 1= NA
9 15 (16,18) Contatos de relé tipo reversível: 15= comum (entrada), 16= NF, 18= NA
10 B Elementos detectores, sensores
11 11,14 Contatos NA
12 M Motor elétrico
13 L1, L2, L3
Circuitos de alimentação de dispositivos.
Obs. Nos dispositivos utilizados no CAP 01, a identificação de alimentação se refere a L
e N, como a origem destes é de um local onde a tensão entre fase é de 380V, deve-se
interpretar tais identificações como (L,N) como sendo 220V.
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Cor da Isolação dos Condutores A Norma ABNT NBR 5410:2004 dispõe as seguintes condições de identificação dos
condutores por cores de isolação a serem utilizadas:
1. Condutor Neutro: azul-claro;
2. Condutor de Proteção (PE): dupla coloração verde-amarela ou cor verde (cores
exclusivas da função de proteção);
3. Condutor PEN: azul-claro com anilhas verde-amarelo nos pontos visíveis ou
acessíveis;
4. Condutor Fase: qualquer cor exceto as descritas anteriormente.
Por razões de segurança, não deve ser usada a cor de isolação exclusivamente
amarela onde existir o risco de confusão com a dupla coloração verde-amarela, cores
exclusivas do condutor de proteção.
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Eletrificador de Cerca O Eletrificador de Cerca tem por finalidade eletrificar e monitorar o corte e aterramento de cercas de proteção, visando a guarda de áreas residenciais, comerciais e industriais, devendo ser instalado ao redor de todo o perímetro da área que se deseja proteger. Em caso de tentativa de violação o invasor recebe um pulso elétrico de aproximadamente 10.000 volts (ajustável) e de corrente muito baixa. Essa descarga elétrica do tipo pulsante é aplicada a cada 1,5 segundos e tem duração inferior a um milésimo de segundo, não deixando marcas, não provocando queimaduras nem a tetanização em pessoas ou animais que nela encostem ou segurem. O eletrificador de cercas pode disparar uma ou mais sirenes e sua sensibilidade de disparo é regulável, assim como o tempo de disparo da sirene. A bateria interna pode assumir a alimentação do sistema em casos de falta de energia e mesmo que os fios de aço sejam cortados, a cerca continua eletrificada. A função de alarme dispara a sirene quando ocorre o acionamento dos sensores, que podem ser sensores infravermelhos (ativo ou passivo), micro-ondas, magnéticos, etc.. Um único equipamento pode eletrificar grandes distâncias, mas o instalador deve estar atento às informações fornecidas pelo fabricante sobre a metragem máxima que o aparelho suporta e se a mesma é dada em metros lineares (metragem total dos fios) ou leva em consideração o número de vias utilizado. O eletrificador pode ser programado para ligar automaticamente ao anoitecer e desligar ao amanhecer, acender lâmpadas e discar para telefones fixos e celulares ao disparo da sirene com opção de mensagem de voz.
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Permite sua operação através de controle remoto e pode ainda ser interligada a uma central de monitoramento 24 h através do painel de alarme ou a uma zona qualquer de central de alarme. Normatização A norma que determina os requisitos de segurança na construção, fabricação e instalação dos equipamentos eletrificadores de cercas é a ABNT NBR IEC 60335-2-76. Essa norma também classifica esse tipo de equipamento como um eletrodoméstico, devendo também obedecer as determinações da norma NBR 335-1:1996, que trata da segurança construtiva de aparelhos eletrodomésticos. Ainda não existem normas ou leis federais específicas para a instalação do eletrificador de cerca (a norma ABNT NBR IEC 60335-2-76, apresenta em seu anexo BB.2 apenas requisitos básicos para a instalação de cercas eletrificadas), mas alguns estados e cidades estabelecem leis que a regulamentam, havendo a necessidade em alguns locais da expedição de autorização para a execução do serviço que deverá ser realizado por profissional legalmente habilitado. Portanto, antes de iniciar a instalação é aconselhável consultar o órgão competente do município sobre os procedimentos a serem seguidos. É importante ainda que o profissional instalador se certifique de que todas as características do equipamento se enquadrem nas especificações técnicas exigidas pelas normas e leis antes da execução do serviço. Equipamentos e Acessórios Eletrificador de Cerca É o principal elemento de todo sistema. Interpreta e gerencia todas as informações através de um circuito que detecta o corte ou aterramento da cerca de perímetro acionando a sirene. Segundo a norma ABNT NBR IEC 60335-2-76, as cercas energizadas deverão utilizar corrente elétrica com as seguintes características técnicas: I - tipo de corrente: intermitente ou pulsante; II - potência máxima: cinco joules; III - intervalo dos impulsos elétricos (média): cinqüenta impulsos/minuto; e IV - duração dos impulsos elétricos (média): um milésimo de segundos.
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Os equipamentos eletrificadores de cercas possuem ajuste de sensibilidade de disparo do alarme em caso de aterramento ou de algum objeto tocar na cerca. Esse ajuste não é relevante em caso de corte do fio da cerca, pois o equipamento disparará a sirene independente dessa configuração. Hastes de Alumínio ou de Ferro São utilizadas para a fixação do fio de aço inox e podem ser fabricadas em vários materiais, sendo alumínio e ferro os mais utilizados. A haste de alumínio que possui formato tubular tem grande resistência a esforços e a intempéries. A haste de ferro é feita em forma achatada e apresenta maior resistência a esforços que a de alumínio, mas sofre mais com a ação do tempo. São confeccionadas em vários comprimentos e as mais utilizadas vêm com quatro ou seis isoladores de energia.
Isolador de Energia São fabricados em plástico de alta densidade e tem como função sustentar e isolar os fios de aço inox das hastes de fixação. Devem ser de boa qualidade para impedir possíveis fugas de corrente, pois, o eletrificador de cerca gera uma tensão elevada. Problemas com isoladores de má qualidade são muito comuns em dia de chuva devido a umidade e a baixa isolação que proporcionam.
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Fio de Aço Inox É o elemento utilizado para cercar todo o perímetro de proteção. Através dele a descarga elétrica pulsante percorre todo o sistema, além de funcionar como um “sensor de perímetro” que se for tocado ou cortado dispara a sirene.
Cabos de Alta Isolação São utilizados para interligar o eletrificador ao fio de aço inox da cerca. Normalmente indicados apenas para essa finalidade, são fios estanhados protegidos por duas camadas de isolação, uma de polietileno e outra de PVC. Também são utilizados para fazer interligações entre cercas eletrificadas de perímetros distintos
Sirene Utilizada para alertar o proprietário do imóvel e afugentar o invasor, é acionada caso o fio de aço inox seja tocado, rompido ou que algum objeto nele encoste,
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dependendo do ajuste da sensibilidade feito no eletrificador de cerca. Fabricada em modelos com alimentação de 6V a 24Vcc, sua escolha dever ser baseada na tensão de saída dos bornes do eletrificador.
Bateria É componente que garante a funcionalidade do sistema caso falte energia ou caso a rede de energia seja desligada para manutenção. Também mantém o sistema funcionando caso haja alguma tentativa de corte proposital do fornecimento de energia do imóvel. Sua autonomia depende das características construtivas e deve-se consultar o manual do eletrificador de cercas para a escolha do modelo mais indicado. Placas de Advertência São acessórios que informam a terceiros sobre a existência de um local perigoso e que deve ser evitado. Adquiridos em formas padronizadas, devem ser colocadas em média a cada 5 metros do perímetro coberto pela cerca eletrificada.
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Instalação A instalação deve ser bem feita, sem fios emendados ou ligações improvisadas. O local de instalação do eletrificador deve ser de fácil acesso para manutenção, coberto e protegido da ação do tempo. Esse local também deve ser discreto e estar longe do alcance de crianças. Os cabos de alta isolação não devem possuir emendas e quando possível, devem ser instalados em conduítes exclusivos, obedecendo sempre uma distância de no mínimo 3 cm entre si. Essa distância é recomendada para evitar a indução entre os cabos, o que pode fazer com que o aparelho não dispare caso haja o corte da cerca. Não o instale perto de aparelhos eletrônicos, antenas parabólicas ou próximas a cabos telefônicos, pois haverá interferência eletromagnética. A altura mínima de instalação da cerca elétrica é de 2 metros, mas é necessária a consulta ao órgão competente do município sobre essa altura, pois, nos locais onde esse serviço é regulamentado, essa medida pode ser maior. Ao instalar a cerca, fixe as hastes a uma distância de 2 metros uma da outra, colocando os isoladores caso não venham previamente instalados, que não devem ficar a uma distância menor que 10 centímetros do local de fixação das hastes. Passe o fio de aço inox de cima para baixo, enrolando-o em cada isolador de forma a não deixar o fio nem solto nem muito esticado, tomando cuidado para não cortá-lo ou parti-lo, pois o mesmo não poderá ser emendado. Conecte em seguida os cabos de alta isolação na haste mais próxima ao eletrificador e aos bornes do mesmo. Caso o local de instalação da cerca seja a linha divisória entre propriedades é necessária autorização do vizinho. Se o mesmo se recusar, a cerca deverá ser instalada com uma inclinação para o lado interno do imóvel de 45º.
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Mesmo no caso do eletrificador de cerca possuir “terra eletrônico” ou informar que o mesmo não necessita de aterramento, a Norma ABNT NBR IEC 60335-2-76 especifica a necessidade de aterramento exclusivo para seu correto funcionamento. Antes de ligar o aparelho, fazer a verificação de todas as conexões e os ajustes necessários conforme manual do fabricante. Caso o equipamento esteja funcionando corretamente os leds LIGADO e REDE deverão estar acesos e o led PULSO piscando (informação que pode variar conforme modelo do eletrificador de cerca). Faça o teste do aparelho ligando um pedaço de cabo de alta isolação a um terra ou a uma haste de metal fincada no solo encostando-o a seguir na cerca eletrificada. Após um período de cerca de 3 segundos a sirene deverá disparar. Caso isso não aconteça, aumente a sensibilidade do aparelho conforme instruções do manual do eletrificador. Esquema de Ligação
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Central de Alarme Atualmente, é muito comum nos depararmos com situações em que devemos nos preocupar com a segurança pessoal e de nossos bens e propriedades. Daí decorre a necessidade de adquirir dispositivos e equipamentos de segurança, como os sistemas de alarme. A Central de Alarme é um sistema de segurança projetado para auxiliar na proteção patrimonial de imóveis residenciais, comerciais, industriais, entre outros, e visa o monitoramento, através de uma unidade de controle, de vários sensores magnéticos e infravermelhos, estrategicamente instalados em pontos vulneráveis do local a ser vigiado. No funcionamento do sistema, quando um sensor é ativado, uma luz no painel se acende, indicando o local da invasão. Ao mesmo tempo as sirenes são acionadas e no caso de o imóvel ser monitorado por uma empresa terceirizada de segurança patrimonial, um sinal será enviado à estação de monitoramento 24 horas dessa empresa, a qual após o conhecimento do ocorrido tomará todas as providências necessárias para a solução do problema. Se não houver uma empresa terceirizada de monitoramento, é possível ainda, configurar a central de alarme para ligar automaticamente para um número de telefone pré-determinado e assim avisar o usuário do sistema sobre o acontecido. Porém, esse sistema pode ser comprometido ou não funcionar corretamente caso não seja instalado de forma adequada, sofra acesso por intrusos, tenha problemas na linha telefônica ou falha das baterias substituíveis. Por isso, proprietários, locatários ou outros usuários do sistema devem agir com prudência para evitar ou minimizar os efeitos de uma situação de emergência.
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Zonas com fio, sem fio e mistas As zonas de proteção da central de alarme podem funcionar: • Acionadas por sensores com fio conectados aos bornes das zonas; • Acionadas por sensores sem fio, controles remotos ou outros sensores que
acionem um transmissor; • Com a junção dos dois tipos de sensores, ou seja, sensores com e sem fio
na mesma zona.
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Tipo de Zonas As zonas de proteção da central de alarme são configuráveis como: Zona Imediata ou Instantânea – se uma zona estiver armada e o sensor detectar uma violação a central dispara imediatamente. Zona Inteligente – a central aguarda por uma segunda detecção em um tempo de 10 segundos para disparar. Utilizado em locais críticos, o seu uso diminui o número de acionamentos em falso. Com essa configuração de zona, usar apenas sensores infravermelhos com fio. Zona Temporizada – a central é armada e desarmada por senha. No tempo de saída, após o usuário armar a central ao digitar a senha, um tempo programado transcorrerá, permitindo que o mesmo deixe o local da zona temporizada sem acionar a central. No tempo de entrada, com a central já ativada, o usuário adentra a zona temporizada, iniciando a contagem de um tempo programado dentro do qual deverá chegar ao painel e digitar a senha para desarmar a central. Zona 24 Horas – a central gera um alarme, esteja a zona onde foi configurada, armada ou desarmada. É utilizada em situações especiais, onde é necessária a proteção ou vigilância constante e deve ser habilitada quando se utilizar sensores de fumaça, sensores perimetrais ou ativos (instalados normalmente sobre muros) e botão de pânico com fio (botão instalado em local estratégico que pode ser acionado no momento de um assalto). Instalação da Central de Alarme Ligação dos Bornes A central de alarme pode controlar várias zonas de proteção, sendo que o número e o tipo de zonas disponíveis são definidos pelo fabricante do produto. Para a ligação, conectam-se os sensores aos bornes das respectivas zonas de proteção do aparelho (Z1, Z2, Z3, Z4, etc., representação utilizada pela maioria dos fabricantes) e não é necessária a utilização de todas as zonas simultaneamente para o funcionamento da central. Caso queira-se desabilitar alguma zona mesmo após a sua instalação, pode-se fazê-lo através da programação do sistema.
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Alimentação Alimentação Corrente Alternada – para a correta seleção da tensão da rede observar a marcação dos bornes (essa configuração não é utilizada por todos os fabricantes, portanto deve-se tomar muito cuidado ao ligar a alimentação do aparelho): • Para 127Vca – conectar os dois fios da rede entre o borne “127V” e o borne “0V”. • Para 220Vca – conectar os dois fios da rede entre o borne “220V” e o borne “0V”. Alimentação Corrente Contínua – para que a central de alarme não fique sem funcionar no caso de falta de energia, deve-se ligar uma bateria ao sistema de alarme. Durante o funcionamento normal, essa saída é um carregador para a bateria. Na falta de energia na rede elétrica, a bateria fornece energia ao sistema. O tipo de bateria normalmente usada é a de chumbo ácido selada de 12V. O teste dessa bateria é feito pela própria central de alarme e caso sua tensão esteja abaixo de um determinado valor, o LED da bateria no painel da central avisa sobre o problema. Esse teste só é realizado com a central desarmada, para evitar disparo em falso nos sensores. Para a correta ligação da bateria, deve-se utilizar cabo polarizado para conectar os terminais da bateria: • Fio vermelho: positivo da bateria. • Fio preto: negativo da bateria. Ligação de acessórios Podem ser ligados à central de alarme, vários acessórios que, dependendo da configuração dos bornes do modelo variam de um fabricante para outro. São exemplos de bornes encontrados em algumas centrais:
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Bornes para alimentação de auxiliares – são os bornes que alimentam os sensores ligados à central de alarme, geralmente com uma tensão de 12 Vcc. Sensores
Bornes para ligação de sirenes – são os bornes onde são ligadas, uma ou mais sirenes de sinalização. Em alguns modelos, não são encontrados bornes exclusivos para essa ligação. Sirene
Borne do LED – esse borne, presente em algumas centrais de alarme, possibilita a instalação de um LED ou lâmpada externa para sinalizar o arme ou desarme do sistema evitando que outras pessoas que estejam nas proximidades do ambiente protegido saibam do ocorrido. Borne de botoeira – borne utilizado para a instalação de um botão de pânico (normalmente aberto) que, pode disparar a central de alarme ao ser acionado. Colocado em locais estratégicos, escolhidos em comum acordo com o usuário, esse botão uma vez pressionado, também pode enviar um sinal silencioso uma central de monitoramento, avisando que algo suspeito está acontecendo no local.
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Controle Remoto O controle remoto é utilizado para o comando a distância da central de alarme através de seus botões pré-programados e permitindo ao usuário armar e desarmar zonas de proteção individualmente ou toda a central, acionar a função pânico ou ainda acionar um portão automático compatível. Controle Remoto
Função pânico – é uma função utilizada no momento de uma situação de perigo a fim de solicitar ajuda. Há dois modos de operação que podem ser programados: • Audível (padrão): a sirene é acionada e a central liga para os telefones
programados. • Silencioso: a central liga para os telefones programados, porém, a sirene
permanece desligada. Antena A antena é instalada para melhor recepção de sinal dos aparelhos sem fios que funcionarão em conjunto com a central de alarme. Deve ser instalada na vertical e mantida afastada de aparelhos eletrônicos ou objetos metálicos que possam causar interferência. A antena que vem com o aparelho pode ainda ser substituída por um cabo coaxial de resistência de 50 ohms e seu comprimento deve ser o suficiente para que a antena alcance um ponto de melhor recepção.
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Discador telefônico O discador telefônico é um painel à parte em algumas centrais de alarme ou vêm integrados às centrais em outras e nele serão inseridos os números de telefone a serem discados em caso de disparo da central. Deve-se sempre consultar o manual do fabricante para a correta ligação de todas as conexões desse aparelho e posterior programação do mesmo. Discador Telefônico
Sensores Os sistemas de alarme são basicamente equipamentos destinados a sinalizar através de sensores estrategicamente posicionados, se alguém está tentando violar alguma entrada, forçando portas ou janelas. Nesses exemplos, pode-se observar que a função do sensor é indicar o valor ou a condição de uma grandeza física, ou seja, sensoriá-la para que se possa exercer controle sobre ela. Princípio de funcionamento O sensor é um dispositivo capaz de monitorar a variação de uma grandeza física e transmitir esta informação a um sistema de indicação que seja inteligível para o elemento de controle do sistema. Sensor: dispositivo de entrada que converte um sinal de qualquer espécie em outro sinal que possa ser transmitido ao elemento indicador, para que este mostre o valor da grandeza que está sendo medida.
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A maior parte dos sensores são transdutores elétricos, pois convertem a grandeza de entrada para uma grandeza elétrica, que pode ser medida e indicada por um circuito eletroeletrônico denominado medidor. As grandezas elétricas que apresentam variações proporcionais às grandezas que estão sendo “sentidas” e indicadas pelos sensores são: corrente elétrica tensão elétrica e resistência elétrica. Essas grandezas são utilizadas normalmente, pois a maioria dos medidores e elementos de controle que a utilizam, são capazes de ler os sinais sem dificuldade. Sistema de controle Os sensores estão vinculados aos sistemas de controle, que é um processo acionado por um dispositivo de controle, que determina o resultado desejado e, ao longo do tempo, indica o resultado obtido e corrige sua ação para atingir, o mais rápido possível, o valor desejado. Para que o controle ocorra, são acoplados sensores ao sistema. Os sensores registram os resultados e grandezas do processo, fornecendo ao dispositivo de controle informações sobre o valor desejado. Existem diversos exemplos de sistemas de controle no nosso dia-a-dia. Uma caminhada para um determinado lugar, por exemplo, pode ser considerada como um sistema de controle. O processo é a caminhada. O dispositivo de controle é o nosso cérebro. Os atuadores são nossas pernas e pés. O dispositivo de controle estimula os atuadores a alcançarem o objetivo desejado. O processo da caminhada é dinâmico, ou seja, o controle sobre os atuadores (nossos pés e pernas) ocorre constantemente, de forma que o cérebro nos orienta a andar mais rapidamente ou mais lentamente, virar para a esquerda, para a direita ou andar em frente. Malha fechada e malha aberta Malha fechada é um sistema de controle que usa sensores para identificar a distância do resultado desejado e corrigir suas ações para alcançá-lo.
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Malha aberta é um sistema em que o controle ocorre sem que haja uma amostragem do resultado ao longo do processo, ou seja, sem utilização de sensores; é como se caminhássemos com os olhos fechados, acreditando já conhecer o caminho. É cada vez menor o número de sistemas em malha aberta, em função da crescente necessidade de se atingir resultados mais precisos e rápidos, e também devido ao desenvolvimento de elementos sensores bastante precisos e adequados às mais diversas aplicações. Sensores analógicos e digitais Como existem sinais analógicos e sinais digitais a serem controlados num sistema, os sensores também devem indicar variações de grandezas analógicas e digitais. Sinal analógico: sinal cuja informação pode identificar todos os valores de uma faixa dada. Sinal digital: sinal quantificado que indica a existência ou não de um evento. Para um sistema de alarme, qualquer condição que não seja fechada será entendida como aberta e deve fazer o alarme disparar. Neste caso, a grandeza é digital e o sensor deve ser digital. Por exemplo, uma microchave fica em posição fechada quando a entrada está fechada e se abre quando a entrada é violada. Sensores ópticos Os sensores ópticos, também conhecidos como sensores de presença são fabricados tendo como princípio de funcionamento a emissão e recepção de irradiação infravermelha modulada. Podem ser classificados em três tipos: 1. Sensor óptico por barreira; 2. Sensor óptico por difusão; 3. Sensor óptico por reflexão.
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Sensor óptico por barreira No sensor óptico por barreira, o elemento transmissor de irradiações infravermelhas deve ser alinhado frontalmente a um elemento receptor a uma distância predeterminada e especificada para cada tipo sensor (distância de comutação). Quando ocorrer a interrupção da irradiação por qualquer objeto, esta deixará de atingir o elemento receptor e ocorre o chaveamento. Os sensores ópticos por barreira conseguem atuar em grandes distâncias, alguns chegando até 30m. Sensor óptico por difusão No sensor óptico por difusão, os elementos de emissão e reflexão infravermelha estão montados juntos em um mesmo conjunto. Os raios infravermelhos emitidos pelo transmissor refletem sobre a superfície do objeto e retornam ao receptor provocando o chaveamento eletrônico. A superfície do objeto não pode ser totalmente fosca para que possa haver a reflexão. A distância de comutação deste tipo de sensor é pequena e é alterada conforme a cor, a tonalidade e tipo de superfície do objeto a ser detectado. Sensor óptico por reflexão O sensor óptico por reflexão possui características idênticas ao do sensor ótico por difusão, diferindo apenas no sistema ótico. No sistema por reflexão, os raios infravermelhos emitidos refletem somente em um espelho prismático especial colocado frontalmente à face sensível do sensor e retornam em direção ao receptor. O chaveamento eletrônico é conseguido quando se retira o espelho ou quando um objeto de qualquer natureza interrompe a barreira de raios infravermelhos entre o sensor e o espelho. A distância entre o sensor e o espelho determinada como distância de comutação depende da característica do sensor, da intensidade de reflexão e dimensão do espelho.
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Comercialmente os sensores de presença podem ser encontrados como: • Sensor Infravermelho Passivo - indicado para ambientes fechados,
detecta o movimento de pessoas através de raios infravermelhos que acusam a mudança de temperatura no ambiente e cobre uma área compreendida entre um ângulo de 90º graus e 13 metros de distância.
• Sensor Infravermelho Pet - também indicado para ambiente fechado. Detecta o movimento de pessoas da mesma forma que o sensor infravermelho passivo, mas é ajustado para ignorar a movimentação de animais de pequeno porte no local até certo limite de massa, e usa uma tecnologia para analisar o movimento e calcular a massa de quem ou do que se movimentou no recinto.
• Sensor Infravermelho Micro-ondas - também indicado para ambiente fechado. Detecta o movimento de pessoas através de dupla tecnologia com o objetivo de conseguir maior precisão no sinal captado. Além da detecção por diferença de temperatura, percebe também o deslocamento de massa. É indicado para ambientes complexos ou problemáticos, como por exemplo: locais com altas temperaturas, residências ou estabelecimentos com animais domésticos, etc.
• Sensor Infravermelho Externo - indicado para detectar movimentos em ambientes externos através raios infravermelhos que acusam a mudança de temperatura. Vêm com função de imunidade contra animais de até determinado porte e contra fatores ambientais (condições do clima), diminuindo o disparo em falso da central. Geralmente é colocado em pares para criar uma barreira de proteção e tem um alto custo de aquisição.
• Sensor Infravermelho Fotoelétrico - normalmente instalado em muros e grades, é uma alternativa que alia a proteção patrimonial a uma melhoria estética. Instalado aos pares, são sensores externos com dois ou mais feixes fotoelétricos para maior proteção contra alarmes falsos causados por fatores ambientais. Os feixes uma vez interrompidos geram um sinal de invasão acionando a central de alarme.
Sensores magnéticos Sensores magnéticos ou de abertura são sensores que efetuam um chaveamento eletrônico mediante a presença de um campo magnético externo proveniente, na maioria das vezes, de um ímã permanente. O sensor efetua o chaveamento quando o ímã se aproxima da face sensível. Esses sensores podem ser sensíveis aos dois pólos (norte e sul) ou a apenas um deles.
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São muito utilizados em cilindros pneumáticos dotados de êmbolos magnéticos. Tipos de sensores magnéticos encontrados comercialmente são:
• Sensor Magnético Aparente - detecta a abertura ou arrombamento de portas, janelas, alçapões e etc., sendo indicado para portas ou janelas de vidro. • Sensor Magnético Metálico - possui uma resistência maior que o magnético simples. Utilizado para detectar a abertura ou arrombamento de portões pesados ou portas de enrolar. • Sensor Magnético de Embutir - detecta a abertura ou arrombamento de portas, janelas, alçapões e etc., sendo indicados para portas ou janelas de madeira. • Sensor de Impacto - detecta a tentativa de ruptura de vidro, não sendo necessário que o vidro se quebre para que o sensor gere um sinal de alarme. • Sensor de Quebra de Vidro - detecta a ruptura de portas, janelas ou vitrines de vidro através de análise de freqüência. • Sensor Sísmico - detecta a tentativa de arrombamentos em cofres, paredes ou pisos através de vibração sísmica. Utilizado principalmente em joalherias.
Sensores com ou sem fio Ao analisarmos o uso de sensores com ou sem fio devemos ter em mente o custo benefício de cada um. Os sensores sem fio são mais caros, demandam verificação periódica de suas fontes de alimentação (pilhas ou baterias) e têm limite de distância de transmissão do sinal em relação à central de alarme. Mas, ainda assim, em muitos casos são mais vantajosos que os sensores com fio por serem mais fáceis de instalar, não necessitarem de fios, conduítes ou canaletas, fatores que encarecem sua utilização. Instalação e posicionamento dos sensores Ao proceder à instalação dos sensores, a fiação de alimentação dos mesmos não deve passar nos conduítes que sirvam a rede elétrica. Devem passar por eletrodutos exclusivos que no máximo contenham fiação telefônica, cabos de antenas ou cabeamento de redes de computadores. Caso contrário a
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interferência eletromagnética dos condutores de energia podem causar mau funcionamento dos sensores, gerando falsos disparos da central de alarme. Sensores ópticos Os sensores ópticos infravermelhos passivos ou mais conhecidos como sensores de presença são os maiores responsáveis por disparos falsos da central de alarme, por isso, é importante que sejam corretamente instalados para minimizar esse problema. Para tanto são recomendados os seguintes procedimentos: • Instalar o sensor de presença sempre em local fechado sem aberturas por
onde possam entrar correntes de vento. • Procurar manter o ambiente livre de insetos, ratos e animais. • Evitar a instalação dos sensores de presença na frente a janelas ou outras
fontes de luz. As luzes de faróis de carros ou do sol podem interferir no funcionamento do sensor.
• Caso não seja possível se ter um ambiente sem animais domésticos, pode-se utilizar modelos de sensores de presença imunes até determinado peso do animal, porém deve-se utilizar esse recurso com cautela.
• Não utilizar sensores de presença em ambientes semi-abertos com ventilação, entradas de ar sujeitas a alterações de temperatura como locais com telhas de amianto ou metálicas, com máquinas, fornos ou outros equipamentos que emitem calor. Neste caso utilizar um sensor de microondas.
• Procurar instalar os sensores de presença nos cantos das paredes a uma altura de 2,10m à 2,40m com a lente voltada para a frente para aproveitar todo raio de ação do sensor. Evite instalar o sensor virado para baixo, isto pode reduzir o seu campo de atuação.
• Não colocar objetos na frente do campo de visão do sensor de presença, pois, não detectam sinais através de vidro ou de qualquer material.
• Em ambientes abertos, utilizar sensores de presença específicos para esses locais.
Sensores magnéticos Os sensores magnéticos ou de abertura podem ser utilizados em portas, janelas e outros locais como gavetas e alçapões. • Caso o arme e desarme for feito através de controle remoto, não temporizar
as zonas.
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• Se o arme e desarme da central de alarme for feito através do teclado, instalar um sensor magnético na porta de acesso e ao mesmo na zona temporizada.
• Em janelas e portas onde o invasor possa quebrar o vidro e entrar pelo vão criado, utilizar o sensor de quebra de vidro.
Programação A programação é feita através de jumper de seleção ou pelas teclas do painel da central de alarme devendo-se sempre consultar o manual do produto antes de qualquer alteração. Deve-se ler atentamente o manual e seguir todos os passos para a correta configuração de todos os componentes instalados em conjunto com a central de alarme, não se esquecendo de verificar como cada zona de proteção foi planejada para funcionar. A central de alarme permite muitas configurações como as apresentadas anteriormente.
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Circuito Fechado de Televisão e Vídeo - CFTV
O CFTV ou Circuito Fechado de Televisão (em inglês CCTV ou Closed Circuit
Television) é o uso de um sistema televisivo, para a transmissão de sinais provenientes
de câmeras de vídeo a locais específicos, providos de um ou mais pontos de
visualização.
O sistema de CFTV permite o monitoramento em pontos estratégicos, tais como
halls de entrada, garagens, portões de entrada e saída de veículos e de pessoas e é
normalmente utilizado com propósitos de segurança e vigilância. Pode também ser
usado em outras áreas como, por exemplo, em escolas, em hospitais, em plantas
industriais para controle de processos através de uma central de controle de ambientes
não adequados à presença humana, entre outras aplicações.
O sistema de circuito interno é na sua versão mais simples composto por câmera(s),
meio de transmissão, monitor e central de gravação.
Por meio da câmera, podemos enviar imagens à central de gravação, onde estarão
disponíveis quando necessário.
Para a escolha correta do sistema de CFTV a ser utilizado, alguns fatores devem ser
considerados:
• A Captura da Imagem - o componente básico para esta captura é a câmera, ela
pode ter formas e tamanhos variados, pode ser fixa ou móvel, pode ser para
ambientes externos ou internos, etc. Porém, um item normalmente desconsiderado
na hora da aquisição do equipamento é o Sensor de Captura de Imagem. Este
sensor é que transforma a luz proveniente da cena filmada em sinais elétricos que
poderão ser transmitidos, visualizados em monitores e arquivados na central de
gravação. Quanto maior a sensibilidade desse sensor, melhor será a qualidade da
imagem capturada.
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• A Transmissão dos Sinais de Imagem - a imagem capturada pela câmera é
enviada através de um sistema de transmissão que pode se utilizar de cabos
coaxiais, UTP, ópticos ou ainda ser transmitida via rádio. Nesses sistemas
tradicionais, os sinais que são enviados por esses meios são sinais analógicos.
Uma tecnologia mais recente são as transmissões digitais, onde os sinais de vídeo
são convertidos em sinais digitais que são enviados como dados em uma rede de
computadores (tecnologia IP).
• O Armazenamento e Visualização da Imagem - a imagem capturada e
transmitida chega a uma central, onde será visualizada em monitores e
armazenada nos meios de gravação existentes.
Sistemas de CFTV
Atualmente é possível o uso de várias tecnologias de CFTV, desde sistemas
analógicos até sistemas inteiramente digitais, passando por sistemas híbridos, que
aliam menores custos e um bom desempenho no monitoramento.
Sistema de CFTV Analógico
No Sistema de CFTV Analógico, as imagens são capturadas pelas câmeras e
transmitidas até um gerenciador (Seletores, Quads e Multiplexadores). Podem ser
gravadas e armazenadas em fitas VHS, através de gravadores de vídeos (Time
Lapses), ao mesmo tempo em que são exibidas em um monitor, para a devida
vigilância no local de monitoramento, pelo agente de segurança.
A principal diferença, comparado com o sistema digital, está na forma de
armazenamento das imagens, enquanto no digital utiliza-se o computador, no
analógico usa-se o Time Lapse (vídeo cassete). Assim, quando tratamos de sistemas
analógicos encontramos limitações críticas, como a baixa capacidade de
processamento, pouco tempo de gravação, menor resolução, impossibilidade de
expansão, e principalmente a ausência de acesso remoto.
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Sistema de CFTV Digital
O CFTV Digital é um sistema de vigilância avançada que permite monitorar, gravar,
arquivar e reproduzir imagens de câmeras em um microcomputador. Várias melhorias
foram integradas, das quais se destacam uma maior resolução de vídeo e maior
sensibilidade, gravação inteligente por horários e por detecção de movimento, imagens
de melhor qualidade e integração de tecnologias de compressão de vídeo que
possibilitaram o armazenamento de semanas ou mesmo de meses de imagens de
vigilância entre outras vantagens.
Dentre todos estes recursos, a conexão e o acesso remoto via rede/internet são os
mais relevantes.
Sistemas Híbridos
Os Sistemas Híbridos podem ser implementados de várias formas com diversas
combinações de componentes dos sistemas digitais e analógicos.
Um exemplo é o Web Server, que é um sistema de CFTV parcialmente digital,
composto por câmera(s), web server (servidor web), switch ou hub e microcomputador
com software de gerenciamento.
Câmeras analógicas são conectadas ao servidor de vídeo por cabos coaxiais, sendo
que o sinal de vídeo digitalizado e compactado pelo web server fica acessível através
da rede para ser visualizado e gravado por um microcomputador.
Câmeras de CFTV
As câmeras são equipamentos que convertem níveis de iluminação e cor em sinais
elétricos, seguindo certos padrões. Possuem elementos (sensores) que são atingidos
pela luz sendo o ponto de início de um sistema de monitoramento. A câmera cria a
imagem através dos níveis de iluminação capturados do ambiente através da lente e
do sensor de imagem. Essa imagem capturada é então processada e transmitida para
o sistema de controle.
Atualmente há diversos tipos de câmeras projetadas para aplicações e ambientes
específicos. Existem micro câmeras para aplicações simples, câmeras profissionais
para aplicações de maior segurança ou exigência, câmeras speed domes para
aplicações de grande porte e grande versatilidade, etc. A seguir listamos alguns tipos:
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Micro-Câmeras
São câmeras de baixo custo e pouca qualidade. São muito utilizadas no mercado
nacional por serem baratas e de fácil instalação. Por terem qualidade e desempenho
pobres, imagens de ambientes amplos e com muitos detalhes podem ficar
comprometidos. Existem modelos coloridos e preto e branco que possuem poucas
funções integradas. Alguns modelos possuem ainda leds infravermelho acoplados
para captação de imagens no escuro a pequenas distâncias.
Sistema: Analógico e Digital.
Aplicação: Residências, escritórios, lojas, consultórios, farmácias, etc.
Micro-Câmeras Pin Hole
São pequenas câmeras com uma lente de tamanho extremamente reduzido, sem que
isso traga qualquer prejuízo à captação da imagem. São normalmente instaladas em
locais ocultos, embutidas ou em aplicações onde o tamanho deva ser o menor
possível.
Sistema: Analógico e Digital.
Aplicação: Residências, escritórios, lojas, consultórios, farmácias, etc.
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Mini-Câmeras
Muito similares às micro-câmeras, possuem a conexão para lentes convencionais de
CFTV, podendo ser escolhido o tipo e tamanho da lente. Seu custo é intermediário
entre as micro-câmeras e as câmeras profissionais.
Sistema: Analógico e Digital.
Aplicação: Residências, corredores, garagens, escritórios, lojas, consultórios,
farmácias, indústrias, etc.
Câmeras Profissionais
São câmeras mais avançadas, de médio porte que possuem recursos e funções mais
completas, permitindo a troca de lentes, uso de auto-íris, ajuste de parâmetros e
configurações de forma o alcance de melhor desempenho. Tem várias funções de
melhoria da imagem em relação às micro-câmeras. Com o acelerado crescimento do
mercado de segurança, devem ser cada vez mais utilizadas.
Sistema: Analógico e Digital.
Aplicação: Residências, corredores, garagens, escritórios, lojas, consultórios,
farmácias, indústrias, pátios, estacionamentos, etc.
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Câmeras Speed Dome
São câmeras de CFTV com tecnologia avançadas, movimentação motorizada
normalmente em 360º de giro horizontal (giro infinito) e 90º de giro vertical. Possuem
ainda lente com zoom de 12 a 30X, várias programações e outras funções de acordo
com o modelo. Possibilita a ligação de várias câmeras em rede conectadas em
paralelo e o seu controle é feito por teclados ou mesas com teclas de setas ou joysticks
onde é possível controlar não só a movimentação, mas também a configuração das
câmeras.
Sistema: Analógico e Digital.
Aplicação: Supermercados, lojas de departamentos, condomínios, garagens,
indústrias, estacionamentos.
Câmera e teclado
Câmeras IP
São dispositivos eletrônicos que permitem a um usuário monitorar um local ao vivo,
através de uma rede de computadores ou remotamente via internet, com objetivos de
visualização, controle, monitoramento e gravação. Consiste de um sensor de imagem,
servidor de vídeo web e interface de rede, circuito de análise e processamento de
vídeo, integrados no mesmo equipamento com funções e programação otimizadas
para operação conjunta com sistemas de rede.
São formadas internamente por uma complexa estrutura de processos e controladas
por um sistema operacional próprio, integrando todas as funções necessárias para a
sua operação e gerenciamento, incluindo a transmissão remota, processos de captura
e compactação de imagens, configuração remota, controle de periféricos, atualização
de aplicação, entre outras.
Diferentemente das câmeras de CFTV analógicas, as câmeras IP possuem uma
comunicação através de redes ethernet, utilizando protocolos de transmissão de
dados, baseados principalmente no protocolo TCP/IP.
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Uma câmera IP combina uma câmera de CFTV com características de um servidor de
vídeo web, incluindo a digitalização e compactação de vídeo, assim como a
conectividade de rede.
O vídeo capturado pela Câmera IP é transmitido por uma rede IP e gravado em um
servidor onde está instalado um programa para gerenciamento e gravação de imagens.
Esse sistema de vídeo reduz o uso da banda da rede aproveitando o processamento
das Câmeras IP e a infra-estrutura existente para melhoria do sistema de CFTV.
Por atingir uma resolução bem superior às câmeras convencionais, sua imagem é
muito melhor, facilitando, por exemplo, o reconhecimento facial de um invasor e a
verificação de detalhes de uma imagem.
A câmera IP interligada a um computador com conexão à internet pode transmitir
imagens digitais ao vivo para o mundo inteiro.
Sistema: Digital.
Aplicação: Supermercados, lojas de departamentos, condomínios, garagens,
indústrias, estacionamentos.
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Cabeamento e Conectores
Cabo Coaxial
Os cabos coaxiais são condutores constituídos por um fio de cobre revestido por um
material isolante e envolvido por uma malha responsável por sua blindagem.
Apresentam boa qualidade para a transmissão de sinais de vídeo por até 250 metros
sem perda de qualidade e baixo custo, sendo o cabo coaxial RG59 de 75 ohms de
impedância o mais utilizado.
Cabo Coaxial RG59
Conectores: Os cabos coaxiais são ligados às câmeras, aos monitores ou aos
seletores de vídeo pelos conectores BNC, que podem ligados aos cabos através dos
seguintes métodos:
• Soldagem – é o método que fornece a melhor conexão mecânica e elétrica entre
as formas de ligação e o conector pode ser usado com cabos rígidos ou
convencionais. O ponto negativo para essa forma de ligação é o longo tempo de
preparação e a possibilidade da ocorrência de problemas caso o conector não seja
soldado corretamente ao cabo.
• Crimpagem – é o método mais popular de ligação dos conectores BNC, podendo
ser utilizado em cabos rígidos ou flexíveis fornecendo uma boa conexão elétrica e
mecânica. Para que a crimpagem seja bem sucedida, é necessária a utilização do
tamanho correto dos conectores, pois, uma conexão firme é importante na
realização desse serviço. Devem-se utilizar ferramentas próprias para crimpagem e
se evitar o uso de alicates convencionais, que somente esmagam o cabo,
reduzindo suas propriedades elétricas.
• Encaixe – é o método mais rápido de conexão dos conectores aos cabos e o mais
utilizado é o conector tipo F de rosca que é ligado a um adaptador F para BNC.
Apresenta algumas desvantagens, entre elas, o desgaste do condutor central, pelo
simples ato do encaixe, podendo causar a sua quebra ou danificação, mau contato
entre o condutor central e o adaptador, redução da rigidez mecânica e posterior
deterioração da rigidez elétrica da conexão pelo movimento de câmeras
panorâmicas, entre outras.
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Conector BNC Conector F
Cabo UTP
O cabo UTP ou cabo de par trançado é comumente utilizado em sistemas de redes de
computadores. Para seu uso em sistemas de CFTV é necessária a instalação de
conversores na saída da câmera e na entrada do monitor ou seletor de vídeo. Esses
conversores, apesar de apresentarem custo elevado, trazem como vantagem a
imunidade a ruídos e interferências externas, oferecem proteção contra surtos e
descargas atmosféricas.
O uso dos cabos UTP’s é vantajoso em locais com cabeamento estruturado disponível,
no entanto deve-se tomar cuidado para não sobrecarregar o sistema de rede existente.
Conectores: Os conectores usados nos cabos UTP são chamados RJ-45 e o método
de conexão dos mesmos é a crimpagem, na qual se deve utilizar ferramenta própria
(alicate crimpador). É necessário também seguir um padrão na ordem das ligações dos
fios do cabo de par trançado (UTP) nos conectores RJ-45.
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Cabo de Fibra Óptica
O cabo de fibra óptica transmite sinais de vídeo com muita eficiência por grandes
distâncias. Para seu uso com o CFTV, oferece grande largura de banda, transmitindo
vários sinais de vídeo em um único cabo. Não sofre interferências com ruídos
eletromagnéticos e com radiofrequências e permitem um total isolamento entre o
transmissor e o receptor. O seu maior problema é o custo e dificuldade de instalação.
Conectores: Os tipos de conexão de fibra óptica também causam certo transtorno, se
não forem corretamente especificados. Existem basicamente dois tipos de conectores
que são o SC (Quadrado) e o ST (Redondo). Se o conector for diferente, é necessário
cortar a fibra e efetuar uma nova fusão, o que aumentará em muito o custo de
implantação do sistema.
Transmissão Sem Fio (Wireless)
Os dispositivos sem fio têm como principal vantagem a não necessidade do uso de
cabos para a transmissão do sinal de imagem gerado pela câmera, sendo uma boa
alternativa em locais onde o cabeamento físico seja de difícil implementação. Tem
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como desvantagens problemas de interferência, ruídos e instabilidade do sinal, além
de ser influenciado pela topologia do local, pelo tipo da construção onde será instalado,
áreas de sombra, necessidade de retransmissores, etc.
Câmera sem fio e receptor
Visualização
Seletores de vídeo
• Sequenciais - são aparelhos destinados a combinar os sinais de várias câmeras e
apresentar suas imagens uma de cada vez na tela do monitor. Isto é feito de forma
manual ou automática. Quando está operando no modo de sequenciamento
automático, é possível programar o tempo de exibição para as câmeras. Alguns
sequenciais digitais permitem ainda que seja programado um tempo individual para
cada câmera, definindo assim, um tempo maior para as imagens mais importantes.
Podem ter conexões para 4, 8, 10, 12 ou 16 câmeras.
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• Quads - são aparelhos utilizados para quadricular as imagens visualizadas no
monitor, permitindo a observação e gravação das imagens de 4 câmeras
simultaneamente, em tempo real. Podem ser associados a um vídeo seletor ou
sequencial, duplicando ou até quadruplicando o número de câmeras monitoradas
(Multi Quads).
• Multiplexadores - são aparelhos utilizados para combinar várias imagens a serem
visualizadas em um mesmo monitor. Com este equipamento, podemos visualizar e
gravar as imagens de 1 até 16 câmeras simultaneamente. São muito avançados e
vem com vários recursos, sendo utilizadas normalmente por grandes empresas
devido ao seu alto custo.
O uso de cada um desses processadores de vídeo dependerá do número de câmeras
instaladas no sistema:
Número de Câmeras Equipamento
Até 2 Sequêncial
3 a 4 Quad
5 a 8 Multi Quad
9 a 16 Multiplexador
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Monitores
Os televisores comerciais foram muito utilizados em sistemas CFTV, mas aos poucos,
por suas características de resolução, construção e impossibilidade de trabalhar com
imagens estáticas por longos períodos, foram trocadas pelos monitores VGA e
monitores LCD.
Na linha de monitores específicos para CFTV, temos o monitor Quad, que vem
instalado com um circuito de Quad e normalmente possui 4 entradas DIN para os
sinais de vídeo de até 4 câmeras. Os monitores de 4 canais possuem internamente
um seqüencial para até 4 câmeras. Os monitores Quad ou de 4 Canais são vendidos
em kits de observação compostos por equipamentos simples, pré-montados para uma
instalação mais simplificada e uma aplicação de menor segurança. Normalmente não
são compatíveis com equipamentos de outros fabricantes.
Os monitores VGA, que possuem uma boa resolução de imagem, podem integrar
sistemas digitais de microcomputadores com placa de captura e gravadores digitais,
com uma boa relação custo/benefício.
Já os monitores LCD além de possuírem um ótimo custo/benefício, boa resolução de
imagem e grande vida útil, têm a vantagem de um consumo menor de energia,
quando comparados aos monitores VGA.
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Gravadores e Armazenadores
Time Lapse
São aparelhos responsáveis pela gravação das imagens. Consegue armazenar até 40
dias (960 horas) de imagens e grava as imagens em fitas VHS, permitindo a
visualização das imagens gravadas em qualquer vídeo cassete comum. Só são
utilizados em sistemas CFTV analógicos.
DVR
São equipamentos para gravação digital em CFTV. São integrados com diversas
funções para supervisão e gravação de imagens, funcionando como um gerenciador
do processamento e gravação do sistema. Vêm com as funções de gravador,
multiplexador, seqüenciador e quad e possuem interface direta para discos rígidos
(HD), sendo que alguns modelos permitem a troca de discos rígidos sem desligar o
DVR. São equipamentos muito versáteis tendo diversos tipos de conectores para as
mais variadas interfaces.
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PC DVR
São equipamentos especialmente desenvolvidos, baseados em um computador padrão
PC, que além de possuírem componentes normais como placa mãe, memórias,
processador, etc., são montados com peças de maior qualidade e especificamente
compatíveis com o sistema de CFTV. Sua parte de software é dedicada a funções de
gravação digital e gerenciamento e é de fácil atualização. Quanto à sua utilização,
apenas a interface de controle do CFTV fica disponível para o usuário, podendo o
restante ser bloqueado para o acesso indevido de terceiros. Podem ainda ter
integrados as funções de Web Server, gravador, multiplexador, seqüenciador e quad.
Possuem conectores para várias interfaces.
PC com Placa de Captura
As placas de captura de vídeo são componentes desenvolvidos para aplicações de
CFTV para a instalação em computadores padrão PC e têm hardware e software
compatíveis com o sistema CFTV. O aplicativo de captura normalmente possui muitos
recursos e um bom nível de personalização, mas, o bloqueio de recursos e acessos
indevidos por terceiros é limitado. Comparado aos outros equipamentos, um
computador comum com uma placa de captura de vídeo é um sistema de gravação
mais barato e de mais fácil atualização. Em contrapartida são mais vulneráveis, fato
não tão desejável em um sistema de segurança. Também podem ser integrados com
as funções de Web Server, gravador, multiplexador, seqüenciador e quad para a
supervisão do sistema e gravação de imagens.
Placa de Captura
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Interfonia
Os Sistemas de Interfonia, também conhecidos como Porteiros Eletrônicos, são utilizados para facilitar a comunicação com pessoas em áreas externas, aumentando a comodidade do morador ao evitar o seu deslocamento até a porta de entrada, reduzindo a necessidade de exposição a riscos, sendo um eficaz sistema de segurança. Através de uma unidade instalada normalmente próxima à porta de entrada da residência é possível que o visitante se comunique com o morador, bastando para isso, pressionar o botão de chamada dessa unidade externa. O morador por sua vez, atenderá a chamada através do interfone instalado em um lugar conveniente no interior de sua residência. Outra comodidade é a possibilidade de acionamento remoto de uma fechadura elétrica, através de um botão no interfone, o que permite a abertura automática da porta de entrada. Alguns modelos, comercialmente conhecidos como Vídeo Porteiros Eletrônicos, possuem uma câmera acoplada à unidade externa, que pode ser do tipo aparente (lente convencional) ou do tipo pin hole (lente oculta) e utilizar o sistema preto e branco ou a cores. A unidade interna vem com um monitor (preto e branco ou colorido), para a identificação visual do visitante, sendo que alguns modelos permitem ainda, a visualização da imagem de uma segunda câmera (instalada em local distinto da unidade externa) através do mesmo monitor. Por terem custo de aquisição maior que os porteiros eletrônicos mais simples, são menos utilizados e sua instalação requer cuidados adicionais.
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Componentes do sistema Os sistemas de interfonia são compostos de: • Unidade externa – Painel instalado próximo à porta de entrada da
residência. Neste painel temos um alto-falante e um microfone para o visitante se comunicar com o interior da residência no caso de modelos mais simples e câmeras nos modelos mais caros.
• Interfone ou unidade interna – É utilizado pelo morador da residência para se comunicar com o visitante que se encontra na porta de entrada. Possui botão para acionamento de fechadura elétrica e, no caso do Vídeo Porteiro Eletrônico, vem com o monitor para a visualização do visitante.
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• Interfones de extensão – Podem ser instalados caso o morador deseje ter
mais interfones em outros pontos da residência e dependendo do modelo, também podem acionar a fechadura elétrica e virem com monitor acoplado, caso o sistema seja o de Vídeo Porteiro Eletrônico.
Tipos de sistemas Os sistemas de interfonia podem ser: • Residencial – Destinados a imóveis residenciais, são sistemas mais
simples com componentes básicos para o seu funcionamento, sendo encontrados na forma de kits com unidade externa e interfone. A unidade externa pode ainda oferecer proteção contra intempéries e ser de sobrepor ou embutir.
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• Coletiva – São utilizados para a comunicação coletiva na área de atendimento predial, empresarial, comercial e industrial. São compostos por um módulo amplificador, um módulo de botões e um gabinete. É necessária também a aquisição de um comutador que definirá o número de unidades a serem atendidas.
Fechaduras Elétricas São dispositivos de bloqueio que operam por meio de corrente elétrica. Quando conectadas a um dispositivo de controle ou interfone com botão para acionamento da fechadura, podem ser abertas à distância. Normalmente são alimentadas por fontes de 12 Vcc, e é recomendado que sua fiação não passe pela mesma tubulação da unidade externa do sistema de interfonia, nem que seja acessível pelo lado externo ao local. As fechaduras elétricas possuem vários modelos e podem ser: • De sobrepor – utilizados em portas ou portões de metal ou de madeira.
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• De embutir – utilizados em portas de madeira ou metal, trabalham em conjunto com uma fechadura convencional.
• Para portas de vidro – utilizados em portas de vidro de uma ou duas folhas que já possuam recorte para sua instalação.
A seção dos condutores recomendados para a ligação dos componentes de um sistema de interfonia são apresentadas a seguir: Tabela de Bitola de Fios
De Até Bitola
Unidade Externa 0m
100m 200m
100m 200m 500m
0,5mm² 0,75mm² 1,5mm²
Unidade externa à fechadura
0m 50m 1,5mm²
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Sistemas de Emergência Sistema de Alarme de Incêndio As instalações de combate a incêndio são de importância vital nos edifícios de escritórios e apartamentos, hotéis, indústrias, hospitais, lojas, etc. Além da parte referente às instalações hidráulicas (hidrantes, “sprinklers”) ou de gases (extintores), deve existir um sistema elétrico que trabalhe eficientemente na detecção, sinalização e no acionamento de dispositivos essenciais na prevenção e combate a incêndios. Outro sistema que deve trabalhar sem erros, é o de bombas de incêndio. Neste caso, o comando é feito direto por chaves liga-desliga de emergência, dispostas em lugares selecionados, de acordo com os critérios dos bombeiros. O objetivo de instalar um sistema de alarme de incêndio é identificar o mais rápido possível focos de incêndios e sinalizar de alguma forma aos habitantes para que possam o mais rápido possível evacuar o local e tomar as devidas medidas para que a situação volte ao normal. Normatização A instalação de sistemas de alarmes de incêndio está sujeito aos requisitos exigidos pelas autoridades locais, mas é recomendado o cumprimento das normas técnicas que regulamentam o assunto: • Norma ABNT NBR 9441:1998 “Execução de sistemas de detecção e alarme
de incêndio”; • Norma ABNT NBR 11836:1992 “Detectores automáticos de fumaça para
proteção contra incêndio”; • Norma ABNT NBR 13848:1997 “Acionador manual para utilização em
sistemas de detecção e alarme de incêndio”; • Norma NFPA�72 “Código Nacional de Alarmes contra Incêndio” (Estados
Unidos);
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• Instrução Técnica n° 19:2004 “Sistemas de Detecção e Alarme de Incêndio” (Polícia Militar do Estado de São Paulo – Corpo de Bombeiros).
Componentes de um sistema de alarme Um sistema de alarme de incêndio pode ser composto basicamente de central de alarmes, sensores e atuadores. Central de Alarmes Componente central de um sistema de alarme de incêndio, é o equipamento destinado a processar os sinais provenientes dos circuitos de detecção e convertê-los em indicações adequadas a comandar e controlar os demais componentes do sistema. A central de alarmes também é capaz de identificar falhas no sistema, fornecendo informações importantes para a manutenção do mesmo. Uma central endereçável é aquela capaz de se comunicar com sensores endereçáveis através de uma rede de comunicações. Sensores e atuadores Os sensores são dispositivos capazes de detectar as anomalias que podem ocorrer em determinados ambientes, como os de fumaça, gás e explosão e informar a central. Os atuadores manuais permitem que qualquer pessoa possa sinalizar na presença de algum acidente.
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Sensor de Fumaça É formado por um sensor óptico composto por um led transmissor infravermelho e um foto-diodo receptor que ficam apontados para um mesmo ponto no espaço dentro de uma câmera escura. Em condições normais, a luz do transmissor não incide no receptor, porém quando existe a presença de fumaça a luz se dispersa fazendo com que os sinais enviados pelo transmissor sejam recebidos pelo receptor, caracterizando a presença de fumaça.
Sensor Termovelocimétrico
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Tem como objetivo monitorar a ocorrência de explosões através da verificação de variações bruscas de calor em pequenos intervalos de tempo. O sensor termovelocimétrico possui uma câmera interna onde se encontra um diafragma, que com o aumento da temperatura é comprimido pela pressão atmosférica. Esse diafragma por sua vez, faz com que um contato seja comprimido, disparando assim o alarme. Também possui disparo quando a temperatura ultrapassa um determinado valor e deve ser utilizada em ambientes onde não é aconselhável o sensor de fumaça, como garagens ou cozinhas.
Sensor de gás São sensores capazes de detectar a presença de gás a partir de certa concentração no ambiente. Como existem gases mais leves que o ar e gases mais pesados que o ar, a posição de detecção é fundamental para o perfeito funcionamento do sensor. Um exemplo de gás leve é o gás natural e um exemplo de gás pesado é o GLP (gás de cozinha). A concentração de gás necessária para disparar o sensor varia de 0,05 a 0,3% de gás no ambiente.
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Acionador manual É o tipo mais simples de sensor. Basicamente ele informa a situação do acionador (ligado quando acionado e desligado quando não acionado). A construção do acionador faz com que o botão fique sempre na posição NA (normalmente aberto), forçado por um vidro ou outro tipo de dispositivo semelhante. Quando o vidro é quebrado ou removido, o botão é acionado e passa para a posição NF (normalmente fechado) enviando um sinal para a central de alarmes.
Sirene A sirene é um dispositivo de sinalização sonora que tem a função de alertar os habitantes do recinto num eventual caso de incêndio. Dentro do sistema de alarme de incêndio é de vital importância, pois tem a função de colocar todo o ambiente em alerta, e podem ser instaladas quantas unidades forem
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necessárias no recinto, devendo apenas ser respeitada a limitação da corrente de saída.
Sensores Endereçáveis Os sensores endereçáveis representam a inovação dos últimos tempos em tecnologia de detectores. São dispositivos capazes de comunicar-se com a central de alarmes informando diversas situações. Sua principal característica é possuir um protocolo de comunicação, o que permite a transmissão de dados na rede. Um exclusivo identificador de endereço permite que sensores individuais possam ser sondados em base regular, por painéis inteligentes. Sistema de Iluminação de Emergência Sistema que visa propiciar iluminação satisfatória e apropriada, com o intuito de facilitar a saída das pessoas de forma segura para o exterior da edificação, caso a alimentação normal seja interrompida, alertar e orientar quem esteja em uma edificação da ocorrência de um princípio de incêndio, assim como proporcionar a execução de serviços de intervenção de socorro (Corpo de Bombeiros) e de segurança, garantindo a continuidade do trabalho em locais onde não possa haver interrupção de iluminação normal. A Norma que regulamenta os Sistemas de Iluminação de Segurança é a ABNT NBR 10898:1998 Definições do Sistema de Iluminação de Emergência O sistema deve iluminar áreas escuras de passagens, horizontais e verticais, assim como áreas de trabalho e locais de restabelecimento de serviços essenciais e normais, quando a iluminação normal faltar. Deve também:
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• Permitir a visualização de locais evacuados para a localização de pessoas impossibilitadas de locomover-se;
• Facilitar a localização de estranhos em áreas controladas pelo pessoal da segurança;
• Sinalizar saídas de emergência no momento de evacuação do local; • Sinalizar o topo de edifícios para a aviação comercial. A intensidade da iluminação deve clarear o local de forma a evitar acidentes para a segura evacuação das pessoas, considerando ainda uma possível entrada de fumaça nesse local. O sistema de iluminação de emergência deve funcionar tempo o suficiente para garantir a segurança pessoal e patrimonial na área, até a volta da iluminação normal. Para a hipótese de evacuação total do edifício, deve incluir o tempo que o pessoal de buscas necessita para localizar pessoas perdidas ou para terminar o resgate em caso de incêndio.
Tipos de Sistemas de Iluminação de Emergência Os tipos de sistemas aceitos pela Norma ABNT NBR 10898:1998 são: • Conjunto de blocos autônomos - são aparelhos com um único invólucro,
composto por lâmpadas incandescentes, fluorescentes ou similares, que possuem fonte de energia com carregador e controle de sensor de falha na tensão alternada, dispositivo necessário para ligá-lo no caso de falta de energia ou iluminação;
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• Sistema centralizado com baterias – são sistemas com baterias de recarga automática, que funcionam de forma exclusiva para garantir a autonomia do sistema de iluminação de emergência.
• Sistema centralizado com grupo motogerador – são os sistemas que contam com um motor a explosão, de partida automática, que gera a energia elétrica. O seu local de instalação deve ser ventilado e os gases produzidos pelo seu funcionamento devem ser liberados para fora da edificação. As baterias de partida do motor devem possuir carregador flutuador e permitir dez partidas de 10 segundos intercaladas em intervalos de 30 segundos.
• Equipamentos portáteis – são equipamentos como lanternas que podem ser transportados manualmente e sua localização deve ser definida. Este equipamento não substitui a sinalização de emergência.
• Luminárias – além de satisfazerem a normas específicas, devem ter as seguintes características: boa resistência ao calor (funcione por 1h a 70°); ausência de ofuscamento; proteção contra fumaça; material de fabricação antichamas; partes metálicas protegidas contra corrosão e possuir autonomia mínima de 2h (duas horas);
Procedimentos para a Instalação do Sistema de Iluminação de Emergência Os procedimentos a serem seguidos para a instalação do sistema de iluminação de emergência são definidos pela Instrução Técnica n° 19:2004 “Sistemas de Detecção e Alarme de Incêndio” (Polícia Militar do Estado de São Paulo – Corpo de Bombeiros) e apresentamos a seguir o resumo de alguns desses procedimentos:
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• O projeto do sistema deve conter os elementos necessários ao seu completo
entendimento, que, assim como os detalhes para execução gráfica do projeto,
devem atender aos procedimentos exigidos pelo Corpo de Bombeiros;
• O sistema deve ter duas fontes de alimentação (principal e auxiliar). Quando a fonte
auxiliar for bateria de acumulador, “no-break” ou gerador, a mesma deverá ter
autonomia mínima de 24h em regime de supervisão e pelo menos 15 minutos no
regime de alarme;
• A central de alarme deve ter dispositivo de teste dos indicadores luminosos e dos
sinalizadores acústicos; deve ficar em local de fácil visualização e com constante
vigilância humana; deve acionar um alarme geral audível em toda a edificação;
• Para locais com grande concentração de pessoas, o alarme geral pode ser um sinal
sonoro temporizado apenas na sala de segurança para evitar tumultos. Após o
tempo de 2 minutos, o alarme geral deve soar e o mesmo pode ser uma mensagem
eletrônica automática de orientação de abandono (apenas em locais com brigada de
incêndio).
• Os acionadores manuais devem estar no máximo à distância de 30 metros uns dos
outros, junto a hidrantes e presentes em todos os pavimentos de uma edificação;
• Em locais onde a atividade sonora intensa não permita a clara audição do alarme
geral, é obrigatório a instalação de avisadores visuais e sonoros;
• Em edificações em que o sistema de detecção é obrigatório, há a necessidade da
instalação de detectores nos entreforros e entrepisos que contenham locais com
materiais combustíveis.
• Os elementos de proteção contra calor que contenham a fiação do sistema devem
resistir pelo menos por 60 minutos e os eletrodutos e as fiações devem atender aos
itens 5.3.8.1 a 5.3.8.5 da Norma ABNT NBR 9441:1998;
• Nas centrais é obrigatório conter um painel/esquema ilustrativo que indique a
localização dos acionadores manuais ou dos detectores.
• Caso solicitado, deverá ser apresentada no ato da vistoria pelo Corpo de Bombeiros
a ART (Anotação de Responsabilidade Técnica), feita pelo técnico responsável pela
instalação do sistema, na qual garantirá que o serviço foi instalado de acordo com o
prescrito na Norma ABNT NBR 9441:1998.
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Portão Automático É um portão onde foi instalado um sistema de automatização, para que o mesmo possa ser aberto ou fechado sem a interferência direta do usuário, através do acionamento de um ou mais motores, por um controle remoto ou outro dispositivo de comando que envia um sinal (elétrico ou de radiofrequência) para uma central de comando. A instalação de um portão automático visa primeiramente o conforto do usuário, permitindo ao mesmo, abrir ou fechar o portão com um controle remoto, eliminando o esforço físico para tanto. Facilita o seu acesso nos dias de chuva, pois não há a necessidade de o mesmo sair do carro para abertura ou fechamento do portão. Em um segundo momento, visa a segurança do usuário, pois, o sistema diminui o risco de assaltos ou furtos e mantém o portão sempre fechado, já que depende de um sinal para a sua abertura. No mercado existem várias empresas que comercializam produtos para a automatização de portões com seus componentes já integrados, sendo preciso apenas escolher o modelo que atenderá melhor as necessidades do usuário. Nessa escolha do sistema de automatização de um portão, diversos fatores devem ser levados em consideração, dentre os quais podemos destacar: • O portão – é necessário verificar se o usuário já possui um portão que possa
ser adaptado a um sistema de automatização ou se um novo portão deve ser fabricado;
• O tipo de portão – no caso de portão existente, é preciso verificar de que forma o mesmo abre e fecha, para a escolha do melhor sistema de automatização. No caso da fabricação do portão, devem ser observadas as necessidades e gostos do usuário para a confecção do mesmo, que pode escolher entre portões do tipo basculante, deslizante ou pivotante com uma ou duas folhas e, dependendo da aplicação, podem ser utilizadas ainda as cancelas automáticas;
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• As dimensões do portão – a partir do tamanho e do peso do portão serão dimensionados o automatizador ou os automatizadores (dependendo do número de folhas do portão), as conexões, a central de comando e as chaves fim de curso do sistema de automatização;
Tipos de Portão Automático Portão Basculante O portão basculante automatizado funciona, levantando o quadro do portão por meio de guias laterais, por onde os eixos de giro do portão se movimentam tracionados pelo braço articulado ligado ao kit do motor. Ao se levantar, o quadro do portão automático fica no máximo em um ângulo de 90° em relação à suas colunas laterais, não tomando espaço do veículo porque avança por cima do mesmo. Utiliza normalmente apenas um motor, mas no caso de portões muito largos, pesados ou que sofram torções em sua abertura, pode precisar de dois motores.
Portão Pivotante (simples e duplo) O portão pivotante é o portão de abertura lateral, cuja sustentação é feita por um ou dois eixos chumbados na parede, dependendo do número de folhas que o constitua. Se o mesmo tiver uma folha usará apenas um motor e se forem duas folhas precisará de dois motores. Nesse caso, deve haver uma diferença no tempo de abertura e de fechamento entre as folhas (da ordem de alguns
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segundos), pois, esses portões são feitos de forma que uma folha se sobreponha à outra para um perfeito encaixe quando estiverem fechados. No caso de automatização de um portão existente, deve ser feita uma revisão no eixo e em suas partes móveis para que o mesmo possa suportar a carga extra de peso do automatizador. Quando o portão é muito largo ou pesado é necessário colocá-lo para girar sobre rolamentos ou um pivotante robô. Nem todos os motores suportam os pesados regimes exigidos pelos portões pivotantes. Portão Pivotante Duplo
Portão Deslizante O portão automático deslizante é movimentado por um motor com uma engrenagem que empurra uma régua de cremalheira fixada no portão, abrindo ou fechando o mesmo. A automatização deste tipo de portão deve ser muito bem planejada e criteriosamente realizada por necessitar de um alinhamento perfeito, pois, caso contrário pode haver o comprometimento da vida do motor, da central eletrônica e de todas as peças internas do redutor. Esse tipo de portão utiliza apenas um motor, por ter apenas uma folha.
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Portão Deslizante
Cancela Automática A cancela automática é utilizada para garantir a segurança de tráfego em empresas, shoppings, clubes, aeroportos, armazéns, hospitais, estacionamentos, entre outros. Pode ser simples ou articulada, sendo este último, o modelo mais indicado para locais que tenham obstruções no levante da barreira simples. Dependendo do comprimento do braço de acionamento pode ser necessário o uso de um contra-peso para o mesmo. A cancela automática é fabricada com uma estrutura onde é instalado o motor e fixado o suporte do braço de acionamento. A sua abertura e fechamento pode ser feita por meio de botão ou fotocélula (sensor de presença). Cancela Automática
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Componentes para a automatização Automatizadores Os automatizadores podem ser do tipo basculante, deslizantes e pivotantes, sendo utilizados conforme o tipo de portão no qual será instalado. Para sua correta aquisição alguns fatores devem ser considerados: • Alimentação – pode ser monofásica (127V ou 220V) ou trifásica (220V ou
380V), dependendo da rede de alimentação; • Tensão de alimentação – depende da tensão da rede de alimentação
(127V/220V/380V); • Corrente do motor – valor a partir do qual são dimensionados os condutores
e a proteção para o aparelho; • Peso do portão – a partir deste dado é feita a escolha da potência do motor
do automatizador; • Tamanho da folha – comprimento do portão (m) que deve ser considerado
para a escolha do automatizador e da quantidade desses aparelhos. Os automatizadores são dotados de um sistema de antiesmagamento, que permite o ajuste da força do automatizador. Com esse recurso, se o portão encontrar um obstáculo ou se o motor estiver sendo submetido a um esforço mecânico excessivo, ele entenderá que deve parar de exercer a força até dar o tempo do final do percurso de fechamento. Esse sistema, conhecido também como embreagem eletrônica, permite que o motor tenha o torque máximo na partida e nas reversões, somente atuando após um tempo pré-determinado pelo fabricante. Central de Comando Acoplada ao automatizador, é responsável pelo controle de todas as funções disponíveis no mesmo. Dependendo do modelo, pode comandar motor elétrico (monofásico ou trifásico), sinaleira, luz de cortesia ou indicadora de portão aberto, vir integrada com receptor para radio transmissor, entrada para botoeira ou fotocélula. Nessa central também são ligadas as chaves fim-de-curso, responsáveis por sinalizar ao motor os limites de abertura e fechamento do portão. Controle Remoto Responsável pelo acionamento à distância do portão automático, opera em radiofrequência, abrindo e fechando o portão sem a necessidade de que o
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usuário faça esforço físico para tanto e proporcionando comodidade para o mesmo. Chave Fim-de-Curso As chaves fim-de-curso são instaladas no ponto máximo da abertura do portão e no ponto de fechamento do portão. A chave de abertura é responsável por desligar o motor quando o portão chegar à sua abertura total e a de fechamento por desligá-lo no momento em que o portão fechar. Os tipos de chaves fim-de-curso que podem ser utilizados são: a fim-de-curso mecânica (micro switch); e a fim-de-curso magnética (reed switch). Instalação Ao proceder à instalação do sistema de automatização, alguns cuidados devem ser tomados: • Leia atentamente e siga todas as instruções do manual fornecido pelo
fabricante do produto; • Verifique as condições gerais do portão (alinhamento, abertura e
fechamento sem esforço excessivo, grande torção ao forçar uma das pontas);
• Cheque novamente a tensão da rede de alimentação; • Caso o motor do automatizador seja trifásico é necessária a proteção de
fase; • Determine o melhor local para a instalação do equipamento (local com
menor fluxo de pessoas); • Observe se as condições do local de instalação do equipamento são
adequadas (a parede suporta o peso do equipamento, o piso está nivelado, há acúmulo de água no local);
• Instale o automatizador, a central de comando e o motor com um painel de proteção, utilizando um disjuntor conforme a especificação do equipamento;
• Faça a instalação do equipamento com a central de comando desenergizada;
• Para motores monofásicos há a necessidade da ligação de um capacitor (especificado pelo fabricante do motor) entre a fase de fechamento e de abertura, que atua enquanto o motor estiver ligado;
• Após instalar o equipamento e configurar o controle remoto, acione-o e verifique a força com que o portão aciona a chave fim-de-curso, realizando ajustes caso seja necessário;
• Regule a embreagem eletrônica do equipamento conforme o peso do • portão, como o indicado no manual da central de comando.
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Bomba de Recalque As bombas de recalque são bombas hidráulicas que têm como princípio de
funcionamento a força centrífuga criada através de palhetas e impulsores que giram no
interior de uma carcaça fixa, jogando líquido do centro para a periferia do conjunto
girante.
A bomba de recalque é o equipamento mais utilizado para bombear líquidos nos
edifícios residenciais (água ou esgoto de uma caixa d’água inferior até uma caixa
superior), na indústria em geral, na irrigação de lavouras, no saneamento básico,
transferindo líquidos de um local para outro.
A entrada do líquido na bomba é chamada de sucção, onde a pressão pode ser inferior
à atmosférica (vácuo) ou superior e a saída do líquido da bomba é chamada de
recalque.
Conforme sua forma de funcionar, podem ser classificadas em: • Centrífugas – são compostas de um disco dotado de palhetas acoplado ao
eixo rotativo do motor, o qual recebe o líquido pelo seu centro e o expulsa pela periferia, com a ação da força centrífuga. Este tipo de bomba é o mais utilizado, principalmente para o transporte de água;
• Volumétricas - usam um pistão para encher e esvaziar, alternadamente, um recipiente. Recebe esse nome, porque o líquido, de forma contínua, ocupa e desocupa espaços no interior da bomba, com volumes conhecidos, sendo que o movimento geral deste líquido se dá na mesma direção das forças a ele transmitidas, por isso, são conhecidas também como bombas de deslocamento positivo.
As bombas de recalque podem ainda funcionar submersas, pegando a água do fundo do reservatório e empurrando-a para cima, ou trabalhar fora deste, sugando a água.
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Já a composição de um sistema de bomba de recalque é feita com duas chaves bóias (uma inferior e uma ou duas superiores), sendo proibido o uso de bóias que contenham mercúrio em seu interior, podendo a ligação das bombas de recalque ser por processo automático alternado ou automático individual. No processo automático alternado, as duas bombas podem funcionar de modo alternado, que se dá a cada comando "liga/desliga" da chave bóia superior. Caso uma das bombas precise de manutenção, a outra estará sempre em condição de uso. No processo automático individual pode-se escolher qual bomba ficará em funcionamento. Aconselha-se esse processo apenas se uma das bombas estiver com defeito. Nos dois processos a bomba de recalque só entrará em funcionamento se as chaves bóias permitirem, a fim de evitar o desperdício de água e um eventual dano elétrico ao motor. Quadro de Comando e Proteção O quadro de comando e proteção pode ser montado por partes ou adquirido, já pronto para a instalação, conforme as necessidades do sistema. O uso deste quadro é obrigatório e indispensável para o comando das operações de funcionamento e de proteção do motor elétrico, independentemente de sua potência, tensão ou número de fases. Além das proteções obrigatórias contra sobrecarga, como relés de sobrecarga, e de curto circuito, como disjuntores e/ou fusíveis, é recomendado que o Quadro de Comando e Proteção seja composto dos seguintes itens: • Relé Falta de Fase (nos quadros trifásicos); • Relé de nível; • Dispositivos DPS; • Terminal para aterramento; • Bornes de ligação para motor e eletrodos. Para os quadros prontos adquiridos de fabricantes podemos citar como exemplos, conforme o tipo de aplicação: • Quadro para a operação de duas bombas de recalque – geralmente
montado em caixa retangular contendo duas chaves de comando e sinaleiros e instruções que aumentam a segurança e facilitam sua
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instalação. A proteção dos motores elétricos é feita por um disjuntor geral termomagnético ajustável para a corrente de trabalho do motor, tendo seu acionamento frontal liga/desliga e disponibilidade para adaptação de vários acessórios, permitindo inclusive a instalação de um quadro à distância, na portaria do edifício, por exemplo, com informações de funcionamento e defeito do sistema. Pode ainda receber outros incrementos, como comando remoto e/ou controle por microcomputadores. Para a correta aquisição desse quadro, é aconselhável também a verificação do seu grau de proteção (IP), que deve evitar a penetração de poeira e poluição nos componentes elétricos, para que sua vida mecânica seja mais elevada;
• Quadro para a operação de uma bomba de recalque – de constituição simplificada, tem normalmente dois botões liga e desliga em sua parte frontal e uma chave seletora (manual/automático). Caso opte-se pelo funcionamento manual, a bomba pode ser acionada ou desacionada pelos botões frontais. Em automático, esse acionamento ou desacionamento e feito pela chave bóia, por pressostatos, ou outros dispositivos que podem ser ligados nos bornes disponíveis dentro da chave;
• Quadro para a operação de bomba de recalque para água de combate a incêndio – utilizado para o atendimento a sistemas de proteção contra incêndio, com a finalidade de manter a rede de água pressurizada. Pode ter sua operação de forma manual ou automática com acionamento pelo pressostato, que liga a bomba sempre que a pressão da água fique baixa e a desliga quando a pressão volta ao normal. Pode ainda ser ligado a um alarme, a um sinaleiro à distância ou outros dispositivos de sinalização.
A escolha do tipo de quadro deve ser condicionada à potência do motor utilizado, da sua corrente média e do seu dispositivo de proteção, informações fornecidas pelo fabricante do quadro. Instalação A instalação elétrica deve seguir as instruções da Norma ABNT NBR 5410:2004, do fabricante da bomba de recalque, do fabricante do quadro de proteção (quando for o caso) e ser executada por um profissional habilitado, conforme a Norma Regulamentadora 10. Para uma ligação elétrica correta, deve ser observado na placa de identificação do motor qual o esquema compatível à tensão da rede elétrica local.
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É obrigatória a utilização de chave de proteção dotada de relé de sobrecarga, adequada para uma maior segurança do motor elétrico contra efeitos externos, tais como: subtensão, sobretensão e sobrecarga e o mesmo deve ser ajustado para a corrente de serviço do motor. É ainda obrigatório o uso de dispositivos DR (diferencial residual) e do aterramento. Dependendo do tipo de motor monofásico, pode ser necessária a instalação de uma caixa de capacitores, conforme a instrução do fabricante. A escolha correta dos condutores que alimentarão o motor elétrico deve ser baseada na tensão aplicada e na corrente de serviço do motor. Para tanto, utilizam-se as tabelas a seguir: Tabela: Bitola de Fios Condutores de Cobre para Motores Monofásicos
Bitola de fios e cabos (PVC 70°), para alimentação de motores MONOFÁSICOS em temperatura
ambiente de 30°, instalados em ELETRODUTOS NÃO METÁLICOS (queda de tensão < 2%) –
Conforme ABNT NBR 5410:2004
Tensão
(V) Distância do motor ao painel de distribuição (metros)
127 10 15 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100 125 150
220 20 30 40 50 60 80 100 120 140 160 180 200 250 300
440 40 60 80 100 120 160 200 240 280 320 360 400 500 600
Corrente
(A) Bitola do fio ou cabo condutor (mm²)
7 2,5 2,5 2,5 4 4 6 6 10 10 10 10 16 16 25
9 2,5 2,5 4 4 6 6 10 10 10 16 16 16 25 25
11 2,5 4 4 6 6 10 10 16 16 16 16 25 25 25
14,5 2,5 4 6 6 10 10 16 16 16 25 25 25 35 35
19,5 4 6 10 10 10 16 16 25 25 25 35 35 50 50
26 6 10 10 16 16 25 25 25 35 35 50 50 70 70
34 6 10 16 16 16 25 35 35 50 50 50 70 70 95
46 10 16 16 25 25 35 50 50 70 70 70 95 95 120
61 16 16 25 25 35 50 50 70 70 95 95 120 120 150
80 25 25 35 35 50 70 70 95 95 120 120 150 185 240
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Tabela: Bitola de Fios Condutores de Cobre para Motores Trifásicos
Bitola de fios e cabos (PVC 70°), para alimentação de motores TRIFÁSICOS em temperatura
ambiente de 30°, instalados em ELETRODUTOS AÉREOS (queda de tensão < 2%) – Conforme
ABNT NBR 5410:2004
Tensão
(V) Distância do motor ao painel de distribuição (metros)
220 20 30 40 50 60 80 100 120 140 160 180 200 250 300
380 35 50 70 80 100 140 170 200 240 280 310 350 430 520
440 40 60 80 100 120 160 200 240 280 320 360 400 500 600
Corrente
(A) Bitola do fio ou cabo condutor (mm²)
8 2,5 2,5 2,5 4 4 6 6 10 10 10 10 16 16 25
11 2,5 2,5 4 4 6 6 10 10 16 16 16 16 25 25
13 2,5 4 4 6 6 10 10 16 16 16 16 25 25 35
17 2,5 4 6 6 10 10 16 16 25 25 25 25 35 35
24 4 6 10 10 10 16 25 25 25 35 35 35 50 50
33 6 10 10 16 16 25 25 35 35 50 50 50 70 70
43 6 10 16 16 25 25 35 50 50 50 70 70 95 95
60 10 16 25 25 25 35 50 50 70 70 95 95 120 150
82 16 25 25 35 35 50 70 70 95 95 120 120 150 185
110 25 25 35 50 50 70 95 95 120 120 150 150 240 240
137 35 35 50 50 70 95 95 120 150 150 185 240 240 300
167 50 50 50 70 70 95 120 150 185 185 240 240 300 400
216 70 70 70 95 95 120 150 185 240 240 300 300 400 500
264 95 95 95 95 120 150 185 240 300 300 400 400 500 630
308 120 120 120 120 150 185 240 300 300 400 400 500 630 630
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Tabela: Bitola de Fios Condutores de Cobre para Motores Trifásicos
Bitola de fios e cabos (PVC 70°), para alimentação de motores TRIFÁSICOS em temperatura
ambiente de 30°, instalados em ELETRODUTOS NÃO METÁLICOS (queda de tensão < 2%) –
Conforme ABNT NBR 5410:2004
Tensão
(V) Distância do motor ao painel de distribuição (metros)
220 20 30 40 50 60 80 100 120 140 160 180 200 250 300
380 35 50 70 80 100 140 170 200 240 280 310 350 430 520
440 40 60 80 100 120 160 200 240 280 320 360 400 500 600
Corrente
(A) Bitola do fio ou cabo condutor (mm²)
7 2,5 2,5 2,5 2,5 4 4 6 6 10 10 10 10 16 16
9 2,5 2,5 2,5 4 4 6 10 10 10 10 16 16 16 25
10 2,5 2,5 4 4 6 6 10 10 10 16 16 16 25 25
13,5 2,5 4 4 6 6 10 10 16 16 16 25 25 25 35
18 2,5 4 6 10 10 10 16 16 25 25 25 25 35 50
24 4 6 10 10 10 16 25 25 25 35 35 35 50 50
31 6 10 10 16 16 25 25 35 35 35 50 50 70 70
42 10 10 16 16 25 25 35 35 50 50 70 70 95 95
56 16 16 16 25 25 35 50 50 70 70 70 95 120 120
73 25 25 25 25 35 50 50 70 70 95 95 120 150 150
89 35 35 35 35 50 50 70 95 95 120 120 150 185 185
108 50 50 50 50 50 70 95 95 120 120 150 150 185 240
136 70 70 70 70 70 95 95 120 150 150 185 185 240 300
164 95 95 95 95 95 95 120 150 185 185 240 240 300 400
188 120 120 120 120 120 120 150 185 185 240 240 300 400 400
216 150 150 150 150 150 150 150 185 240 240 300 300 400 500
245 185 185 185 185 185 185 185 240 240 300 300 400 500 500
286 240 240 240 240 240 240 240 240 300 400 400 400 500 630
328 300 300 300 300 300 300 300 300 400 400 500 500 630 800
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Instruções para o Acionamento Antes da conexão da tubulação à bomba de recalque, é necessário que se faça a escorva (preenchimento com água de todo o corpo da bomba e da tubulação de sucção, com a finalidade de eliminar o ar existente em seu interior), pois a bomba não deve operar a seco, já que isso danificará os componentes da bomba, em principal o selo mecânico o que pode levar à perda da garantia do fabricante. Antes da ligação do motor, toda a instalação elétrica deve ser revisada, com a verificação da continuidade de passagem da corrente em cada um dos fios que conectam o motor ao quadro de comando e proteção. Após o acionamento do motor, os valores de tensão e corrente devem ser medidos em todas as fases e comparados com os valores indicados no manual do fabricante. Caso o motor seja monofásico a 6 fios ou trifásico, é necessário observar o sentido de giro do motor, que deve ser horário. Caso não esteja de acordo, a vazão poderá ser pequena ou nula e a posição de duas fases da rede deve ser invertida para a reversão do mesmo. Os momentos de partida, de funcionamento e de parada do motor também devem ser observados, para que não estejam provocando vibrações ou choques hidráulicos consideráveis. É recomendado também o bombeamento da água para fora do reservatório por algum tempo, para a eliminação de impurezas contidas na instalação hidráulica e após a decorrência desse tempo é necessário se verificar se toda a instalação funciona de acordo com o que foi pré-estabelecido.
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Cabeamento de Redes Uma rede de computadores é composta de dois ou mais computadores e outros dispositivos conectados entre si de forma a compartilharem seus serviços, que podem ser: de dados, de impressão, de mensagens (correio eletrônico), entre outros. Um trabalho em rede é possível quando pessoas ou grupos possuem informações ou recursos que desejam compartilhar. Entre as vantagens dessa forma de compartilhamento podemos destacar que: • Os computadores distribuídos geograficamente ficam disponíveis em uma
rede e podem trocar dados entre si; • Podem servir para o compartilhamento de recursos; • Auxiliam na duplicação e segurança dos dados; • Permitem um ambiente de trabalho flexível; • Tornam ágil e eficiente o controle e gerenciamento das informações. Os modos como são realizados esse compartilhamento podem ser definidos em: • Computação Centralizada - um computador principal ou servidor fornece
todo o armazenamento de dados e os recursos de processamento, enquanto os terminais, mais conhecidos como clientes são apenas dispositivos de entrada e de saída remotos, é um modo pouco utilizado nos tempos atuais;
• Rede Distribuída - a rede distribuída utiliza vários computadores menores para a obtenção dos mesmos resultados de processamento;
• Rede Colaborativa - os computadores da rede compartilham entre si os recursos de processamento.
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Tipos de Redes
Os tipos de redes mais conhecidas são: LAN (Local Area Network) São redes utilizadas na interconexão local de computadores com a finalidade de troca de dados. Tais redes são denominadas locais por cobrirem apenas uma área limitada (10km no máximo). Podemos citar como exemplos as LAN’s Houses ou Cyber Cafés. MAN (Metropolitan Area Network) É qualquer rede que atue dentro de uma área metropolitana. São consideradas MAN quando sua área de cobertura passa dos 10km.
WAN (Wide Area Network) É uma rede de longa distância, também conhecida como rede geograficamente distribuída, que abrange uma grande área geográfica, como um país ou continente. Topologias de redes Dentre as topologias mais usadas estão: • Barramento - os nós (equipamentos como um microcomputador, por
exemplo) são ligados em série em uma linha principal (backbone) e as informações enviadas trafegam pela mesma até o seu nó de destino. Nas terminações dessa linha principal devem ser colocados resistores, a fim de evitar o retorno de um sinal enviado pela rede quando o mesmo chegar ao fim do cabo:
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• Anel - também ligados em série, a diferença entre a topologia em barramento e a em anel é que na última, a terminação da rede volta para o primeiro nó, formando um círculo completo. Nesse círculo, cada nó envia e recebe informações por meio de uma “ficha” (token), que só poderá estar com um deles por vez, ou seja, somente o nó que estiver com essa “ficha” extrairá e adicionará as informações que lhe são pertinentes e passará a “ficha” para o nó seguinte, o qual fará o mesmo procedimento e assim por diante:
• Estrela - nessa topologia, cada nó se conecta a um aparelho central,
conhecido como hub, que recebe e repassa as informações para todos os
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nós indistintamente, ou seja, o hub apenas faz a ligação entre esses nós. Possivelmente a topologia de rede mais utilizada atualmente, conforme a interligação dos hubs é possível a formação de redes dentro de outras redes que sigam esse formato.
Serviços de redes Os serviços de redes são recursos que os computadores em rede compartilham, onde o termo fornecedor de serviços se refere à combinação do hardware e software que exerce uma função de serviço específica e o termo entidade é utilizado para identificar genericamente um grupo de solicitantes e fornecedores de serviço. Os tipos de solicitantes e fornecedores de serviço são divididos em: • Servidores - só podem fornecer serviços; • Clientes - só podem solicitar serviços de outros; • Pontos - podem executar as duas funções simultaneamente. Obs.: Atualmente, em termos de hardware não existe mais diferenciação entre Servidores e Clientes, apenas a hierarquia lógica.
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Para realizarem os serviços de rede, os computadores necessitam de um sistema operacional com suporte a redes. Esses sistemas operacionais podem gerenciar os seguintes serviços: • Serviços de arquivo; • Serviços de impressão; • Serviços de mensagem; • Serviços de aplicação; • Serviços de banco de dados. Dispositivos de Interligação em uma Rede Placa de Rede Dispositivo instalado no computador (de forma integrada ou não) que é o primeiro requisito para que este opere em rede. É na placa de rede que é encaixado o conector (RJ45, BNC, conectores ópticos) que fará a interligação, pelos cabos, entre os computadores e os diversos dispositivos de uma rede. Placa de Rede
Hub É um dos diversos equipamentos de rede classificados como “concentradores”. Tem a função de interligar os computadores de uma rede local. Pode ter 8 16, 24, 32 ou mais portas e também é possível ligá-los em cascata, aumentando ainda mais o número total de portas. Apesar dessa possibilidade, sua desvantagem é possuir um menor desempenho, pois tudo o que chega a uma porta é retransmitido para todas as outras portas. Assim, a informação chega não só para o computador que a está aguardando, mas para todos que estão interligados.
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A utilização de muitos hubs em uma rede pode ocasionar uma sobrecarga de informação, pois o tempo todo, os pacotes desnecessários trafegam pela rede assim ocasionando perdas em velocidade. Em outras palavras, o uso excessivo destes elementos pode congestionar o tráfego de uma rede. Hub
Switch Já um SWITCH (também considerado um concentrador), opera de forma mais inteligente. Ele analisa os pacotes de dados que chegam a ele e descobre os endereços de origem e destino. A partir daí, envia esse pacote apenas para a porta correta. O resultado é que em um dado instante podem existir várias conexões internas simultâneas. Esse chaveamento inteligente de conexões contribui para aumentar o desempenho total da rede. O switch tem maior desempenho que o hub porque estabelece dinamicamente ligações entre as portas, estabelecendo canais independentes que podem operar de forma simultânea. . Os mais modernos permitem a programação de grupos de portas, ligações em cascata e aceitam conexões ópticas. Geralmente são utilizados para segmentar uma rede ou áreas de uma rede e controlar o tráfego interno. Switch
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Roteador Equipamento utilizado em redes de maior porte, é mais “inteligente” que o switch, pois, consegue escolher a melhor rota que um determinado pacote de dados deve seguir para chegar em seu destino. Justamente pela capacidade de encontrar as melhores rotas é chamado de roteador. Existem basicamente dois tipos de roteadores: • Estáticos - tipo mais barato, escolhe sempre o menor caminho para os dados, sem avaliar se aquele caminho está ou não congestionado; • Dinâmicos - tipo mais avançado e mais caro, avalia se a rede está ou não congestionada. Envia os dados pelo caminho mais rápido, mesmo que seja o mais longo, pois, se o caminho mais curto estiver congestionado de nada adianta. Alguns roteadores dinâmicos fazem a compressão de dados para elevar sua taxa de transferência. Roteador
É ainda capaz de interligar várias redes e pode trabalhar em conjunto com hubs e switches, além de ser dotado de recursos extras (firewall, por exemplo). Os mais modernos são dotados de conexões ópticas e de um sistema de auto-aprendizado, que o permite encontrar novos caminhos escolhendo o melhor “atalho” até o destino dos dados.
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Gateways Gateways (porta de ligação, em uma tradução literal) são equipamentos intermediários (roteadores, microcomputadores, entre outros) que permitem a comunicação entre redes que utilizam protocolos diferentes, realizando a conversão de um conjunto de instruções da rede de origem para que a rede de destino possa entendê-las. É o caso de grandes sistemas que recebem conexões telefônicas de diversos tipos (fixo, celular) e acessos das mais diferentes arquiteturas de computadores e redes. Isso é feito de forma transparente para o usuário final por causa da ação dos gateways. Computador servindo como gateway para conexão com a internet
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Protocolos de Comunicação Protocolo TCP/IP Atualmente é o protocolo mais utilizado nas redes locais e isso é devido à Internet, que faz uso desse protocolo, fato que obrigou a todos os desenvolvedores de sistemas operacionais a incluírem suporte ao mesmo. Uma das grandes vantagens do protocolo TCP/IP é a possibilidade de ele permitir que os dados possam seguir por vários caminhos distintos até o seu destino. Na verdade o TCP/IP é um conjunto de protocolos, no qual os mais conhecidos dão o nome a esse conjunto: TCP (Transport Control Protocol) e o IP (Internet Protocol). Endereçamento IP O endereço IP, de um de forma genérica, pode ser considerado como um conjunto de números que mostra a localização de um determinado equipamento em uma rede, de tal forma como o endereço de uma residência a identifica em uma região geográfica. Os endereços de IP são normalmente divididos em 4 partes, sendo que cada uma delas abrange números de base decimal de 0 a 255 e são separadas por pontos. As combinações possíveis são divididas em 5 classes (A, B, C, D e E) e abrangem os endereços de 1.0.0.0 até o de 255.255.255.255. Padrões de Redes Ethernet Com a finalidade de diminuição dos custos, do aumento da confiabilidade, da disponibilização e o compartilhamento de recursos físicos (impressoras, dispositivos de armazenamento) e informações (programas, banco de dados) surgiram as redes de computadores. O padrão ethernet, o mais utilizado na atualidade, foi criado em 1972 nos laboratórios da Xerox, com uma rede onde todas as estações compartilhavam do mesmo meio de transmissão, um cabo coaxial; a configuração utilizada para esta conexão foi a de barramento, utilizava uma taxa de transmissão de 2,94 Mbps (megabits por segundo).
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Por causa da falta de padronização que dificultava o progresso das pesquisas e a venda de equipamentos, o IEEE - Institute of Electrical and Electronic Engineers (Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos dos Estados Unidos) foi incumbido em 1980 de criar e administrar a padronização do ethernet. Desde o início, todas as suas especificações foram totalmente disponibilizadas. Essa abertura, aliada à facilidade na sua utilização e sua robustez, resultou na grande difusão desta tecnologia. Os modos de transmissão da ethernet podem ser: • Simplex - a transmissão é feita unilateralmente, ou seja, a estação só pode
enviar ou só pode receber a informação de cada vez; • Half-duplex - cada estação transmite ou recebe informações, porém não de
forma simultânea; • Full-duplex - cada estação pode transmitir e/ou receber as informações,
podendo ocorrer transmissões simultâneas. Padrão Ethernet
Depois do padrão Ethernet original (de 2.94 Mbps), surgiram os padrões ethernet de
10Mbps, diferenciados pelo cabeamento usado, que podia ser o cabo coaxial (padrões
10BASE-5 e o 10BASE-2) ou o cabo de par trançado ou UTP (10BASE-T).
O comprimento máximo do cabo UTP era de 100 m e se caso os sinais fossem
retransmitidos por um hub, até o micro seguinte havia a possibilidade de totalizar 200
m. Podia-se também estender o alcance da rede utilizando-se repetidores adicionais.
Placa de rede com conectores BNC e RJ45
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Padrão Fast Ethernet
Em 1995 com a finalização do padrão Fast Ethernet, também conhecida como Rede
10/100, a velocidade de transmissão foi multiplicada por 10, atingindo 100 Mbps.
Dentre os padrões Fast Ethernet, o mais usado é o 100 BASE-TX, que é o padrão para
cabos UTP categoria 5, o qual manteve a distância máxima de 100 m, adicionando o
suporte ao modo full-duplex, onde as estações podem enviar e receber dados
simultaneamente (100 Mbps em cada direção), desde que seja usado um switch.
Esses cabos categoria 5 atendem a especificação do padrão com folga, sendo
possível sua utilização com apenas dois dos quatro pares de cabos (os pares laranja e
verde), sendo um par usado para enviar e o outro para receber.
É justamente devido ao uso de apenas dois dos pares de cabos que algumas placas
de rede 10/100 possuem apenas 4 contatos, eliminando os que não são usados no
100BASE-TX, como você pode ver nessa figura de uma placa:
Padrão Gigabit Ethernet
O passo seguinte para as redes Ethernet foi multiplicar novamente por 10 a taxa de transmissão, atingindo 1000Mbps, ou seja, 1Gbps (gigabits por segundo). O padrão Gigabit Ethernet teve o seu desenvolvimento iniciado pelo IEEE em 1995, assim que o padrão Fast Ethernet foi aprovado e acabou sendo concluído em 1998. Nas redes Gigabit Ethernet, há padrões que suportam apenas cabos de fibra óptica (1000BASE-LX e 1000BASE-SX), que são mais eficientes, oferecem alcance maior (oficialmente até 2 km para o LX e 500 m para o SX, dependendo tipo de cabo de fibra óptica), mas são muito mais caros. A princípio, parecia impossível o desenvolvimento de um padrão Gigabit Ethernet para cabos de pares trançados sem blindagem (UTP), que fosse capaz de alcançar os 100 m oferecidos pelo padrão Fast Ethernet, com os
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cabos categoria 5. Mas, em 1999 foi finalizado o padrão 1000BASE-T que possibilitou tal feito. Todos os equipamentos compatíveis com a tecnologia anterior podem ser utilizados com o Gigabit Ethernet, havendo a possibilidade de trabalharem combinados sem que os mais lentos atrapalhem os mais velozes. Seu sistema de sinalização para a transmissão de dados é mais complexo e utiliza todos os 4 pares do cabo que funcionam enviando e recebendo dados simultaneamente (full-duplex). Por esse motivo, os cabos devem ser de boa qualidade, assim como a crimpagem. Conector Gigabit Ethernet
10 Gigabit Ethernet Padrão mais recente e avançado de redes ethernet é 10 vezes mais rápido que o
Gigabit Ethernet e capaz de atingir taxas de transferência da ordem de 10Gbps
(gigabits por segundo).
Os cabos utilizados também são o de fibra óptica e o par trançado, mas com categoria
6, que suportam frequências de até 250 MHz e são construídos dentro de normas
muito mais estritas com relação à atenuação do sinal e ao crosstalk (interferência entre
os pares dentro de um cabo). Apesar de a frequência ser mais baixa que o exigido, foi
possível incluir suporte a eles dentro do padrão, mas apenas para distâncias curtas, de
apenas 55 m. Posteriormente foi criado o cabo categoria 6A que suportam frequências
de 500 MHz e alcance de 100 m.
O seu uso ainda é restrito a grandes redes de computadores e os usuários domésticos
devem demorar um pouco para adotarem a nova tecnologia, por uma questão de custo
(ainda muito alto) e necessidade (o padrão Gigabit Ethernet ainda é pouco utilizado).
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Redes sem fio
Tipo de rede muito difundida atualmente, as redes sem fio ou wireless (termo em
inglês) têm grande parte de sua comunicação realizada através de aparelhos que
trabalham com sinais de radiofrequência ou infravermelho.
A maior vantagem de uma rede sem fio é a mobilidade ofertada ao usuário, pois, a
utilização de equipamentos compatíveis com essa tecnologia, permite a este usufruir
dos benefícios dessa rede, sem a necessidade do uso de cabos de rede, por
distâncias que irão variar conforme a área de cobertura oferecida pela solução
adotada.
As tecnologias disponíveis para a criação de uma rede sem fio são as mais variadas,
sendo que a mais utilizada é a rede wi-fi, onde um aparelho transceptor (transmissor e
receptor) ou ponto de acesso é ligado a uma rede Ethernet normal por meio de um
cabo de rede. Esse ponto de acesso faz a comunicação entre a rede Ethernet e o
dispositivo móvel e também pode se comunicar com outros pontos de acesso,
ampliando assim o alcance da rede sem fio. Roteador sem fio
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Cabeamento Estruturado É a infra-estrutura necessária para a implantação de qualquer sistema em rede. O cabeamento é um dos problemas de resolução mais complicada em comunicação de dados e deve ser a primeira preocupação num projeto de rede. Mais de 85% dos problemas em redes estão relacionados ao cabeamento. O cabeamento é o investimento inicial, por esse motivo deve ser estruturado de forma a oferecer maior flexibilidade e possíveis expansões. Um cabeamento estruturado é composto de um conjunto de conectividade empregado de acordo com regras específicas de engenharia, cujas características são: • Arquitetura aberta; • Meio de transmissão e disposição física padronizada; • Aderência a padrões internacionais; • Projeto e instalações sistematizados; • Fácil administração e controle do sistema de cabeamento. Esse sistema agrupa diversos meios de transmissão (cabos metálicos, fibra óptica, rádio, entre outros), que suportam múltiplas aplicações incluindo voz, vídeo, dados, sinalização e controle. A principal idéia do cabeamento estruturado é disponibilizar na edificação, pontos de rede em todos os locais onde possam ser necessários. Todo o cabeamento segue para um ponto central, onde ficam localizados os concentradores. Os pontos não precisam permanecer ativados, mas a instalação fica pronta para o uso imediato. O princípio é o de que sai mais em conta instalar todo o cabeamento de uma vez, antes do local ser ocupado, que fazer modificações sempre que for preciso adicionar um novo ponto de rede.
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Sistemas Convencionais contra Sistemas Estruturados Os sistemas convencionais são aqueles aos quais todos nós já estamos acostumados: redes de telefonias, circuitos para distribuição de televisão, circuitos de segurança, de automação e muitos outros. Os sistemas estruturados servem para criar uma infra-estrutura única de elementos passivos que podem atender aos mais diversos tipos de sistemas. Suas principais características são a normatização, flexibilidade, fácil gerenciamento e segurança. Devido ao grande numero de sistemas independentes, é necessária a utilização de um numero maior de dutos para a passagem e acomodação dos elementos, pois, os mesmos deverão ser exclusivos para cada sistema, gerando uma mão-de-obra maior. Normatização Existem algumas normas internacionais que regem a área de telecomunicações e informática: • ANSI/EIA/TIA 568-A (1º tentativa de padronizar o sistema); • ANSI/EIA/TIA 568-B (substitui a anterior - essa norma classifica o sistema
de cabeamento em categorias, levando em consideração aspectos como: desempenho, largura de banda, comprimento, atenuação e outros fatores de influência neste tipo de tecnologia.);
• ISO/IEC 11801 - cabeamento genérico para instalações elétricas. No Brasil a ABNT é a responsável pela normatização e em 2001 foi lançada a norma NBR 14565 – Procedimento básico para elaboração de projetos de cabeamento de telecomunicações para rede interna estruturada, que foi atualizada no ano de 2007.
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Tipos de Cabos Três tipos de meios de transmissão são utilizados para redes locais: Cabo coaxial Um dos primeiros tipos de cabos utilizados no sistema de rede locais, são fabricados em diversos tipos, cada qual com suas características. Alguns são melhores para a transmissão em alta frequência, outros têm atenuação mais baixa ou são imunes a ruídos e interferências mantendo uma capacidade constante e baixa, não importando o seu comprimento e por essa razão não necessita de regeneração do sinal. Outro problema desse tipo de cabo é que os de alta qualidade não são maleáveis e de difícil instalação, enquanto que os de baixa qualidade, devido às suas características elétricas não atingem altas velocidades de comunicação. Os tipos de cabos coaxiais são: • Cabo coaxial fino (10Base2) – muito utilizado para a conexão de muitas
redes que estejam limitadas a uma pequena edificação ou escritório, sendo barato de fácil manipulação. Cada seguimento de rede pode ter no máximo 185 metros e 30 nós com uma distância mínima de 0,5 m entre cada nó da rede. O conector utilizado para esse tipo de cabo é o BNC;
• Cabo coaxial grosso (10Base5) – tipo de cabo utilizado em redes antigas, maiores e mais complexas, é um cabo mais grosso e resistente para suportar ambientes mais hostis, pode ser aplicado em seguimentos de no máximo 500 metros e 100 nós com uma distância mínima de 2,5 m entre cada nó da rede.
Cabo coaxial e Conector BNC
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Cabo óptico O cabo óptico ou cabo de fibra óptica é muito aplicado para interligação de pontos distantes por sua imunidade a ruídos de ordem eletromagnética. É o que existe de mais moderno para a transmissão de dados, que ocorre pelo envio de um sinal de luz codificado, na frequência do infravermelho a velocidades entre 10 e 15 MHz. O material utilizado para a confecção do mesmo é a sílica de plástico, que é moldada na forma de um filamento por onde é transmitida a luz. As fontes dessa luz podem ser LEDs ou lasers semicondutores, sendo esse último o mais eficiente e o primeiro o mais barato. Os cabos ópticos não sofrem interferências de ruídos eletromagnéticos e com radiofrequências, permitindo o total isolamento entre o transmissor e o receptor. Cabo de Fibra Óptica e Conector
Cabo de UTP (Unshielded Twisted Pair - par trançado sem blindagem) Por sua flexibilidade é um dos meios de transmissão mais utilizados, apresentando custo baixo e alto desempenho, pode trabalhar com até 100 m de distância entre um ponto e outro, desde que obedecidos todos os critérios de instalação e infra-estrutura constantes nas normas EIA/TIA 568-B e NBR 14565. O cabo é composto por quatro pares de fios de cobre trançados, medida que cria uma barreira eletromagnética que os protege contra interferências externas e ainda são revestidos por uma capa de PVC. Nas suas extremidades são fixados conectores tipo RJ-45 que devem ser conectados às placas de rede e a equipamentos como hubs e switches.
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Pela falta de blindagem, a instalação deste tipo de cabo não é recomendada em locais próximos a componentes ou equipamentos que possam gerar campos magnéticos (fios de rede elétrica, motores, inversores de frequência), nem em ambientes úmidos. Os cabos UTP são usados na ligação entre os computadores e os concentradores (hubs e switches). Existem outras aplicações para esses cabos, tais como ligação direta entre dois micros (cabo crossover), ligação entre micro e modem de banda larga, ligação entre concentradores e outros equipamentos de rede, como scanners, impressoras e servidores de impressão. Os cabos de pares trançados podem ser blindados e são chamados de cabos STP (Shield Twisted Pair ou par trançado blindado). Cabo UTP Cabo STP
Categoria dos cabos UTP Os cabos UTP foram padronizados pelas normas da EIA/TIA-568-B e são divididos em 7 categorias e suas atualizações, levando em conta o nível de segurança e a bitola do fio, apresentamos a seguir um resumo simplificado das categorias dos cabos UTP: • Categoria 1 (CAT1) - consiste em um cabo com dois pares trançados.
Utilizados por equipamentos de telecomunicação e rádio, não é mais recomendado pela EIA/TIA;
• Categoria 2 (CAT2) - composto por pares de fios blindados (para voz) e pares de fios não blindados (para dados). Podia transmitir dados na velocidade de 4Mbps e não é mais recomendado pela EIA/TIA;
• Categoria (CAT3) - cabo de par trançado não blindado (UTP) utilizado para a transmissão de dados de até 10Mbps. Foi muito usado nas redes Ethernet (10BASE-T) e ainda pode ser empregado em VOIP (voz sobre IP ou telefonia pela internet), rede de telefonia e redes de comunicação, sendo recomendado pela norma EIA/TIA-568-B;
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• Categoria 4 (CAT4) - cabo UTP que pode ser utilizado para a transmissão de dados a uma frequência de até 20MHz e taxas de transferência de 20Mbps. Não é mais recomendado pela EIA/TIA;
• Categoria 5 (CAT5) - cabo UTP utilizado em redes padrão Fast Ethernet em frequências de até 100MHz com uma taxa de transferência de até 100Mbps, não é mais recomendado pela EIA/TIA;
• Categoria 5e (CAT5e) - evolução da categoria 5, pode ser utilizada para frequências de até 125MHz em redes 1000BASE-T Gigabit Ethernet, sendo também compatível com os padrões de rede anteriores. Foi criada com a nova revisão da norma EIA/TIA-568-B. Ainda é muito utilizado em redes existentes; Categoria 6 (CAT6) - cabo UTP definido pela norma EIA/TIA-568-B-2.1, possui bitola menor e banda passante de até 250MHz. É usado atualmente em redes Gigabit Ethernet e atinge taxas de transmissão de até 1Gbps;
• Categoria 6a (CAT6a) - revisão mais recente da categoria 6 (norma EIA/TIA-568-B-2.10), é projetado para suportar transmissões do padrão 10 Gigabit Ethernet (10Gbps) e banda passante de até 500MHz;
• Categoria 7 (CAT7) - foi criado para o uso em redes de padrão 10 Gigabit Ethernet de 100m, com fio de cobre, suportando freqüências de 600MHz (atualmente o padrão 10 Gigabit Ethernet utiliza mais a CAT6a).
Padrões de Montagem de Cabos EIA/TIA 568A e EIA/TIA 568B Os padrões EIA/TIA 568A e EIA/TIA 568B especificam a ordem das ligações dos fios do par trançado (UTP) nos conectores RJ-45. Os padrões de montagem de cabos 568A e 568B estão em uso e fazem parte da norma EIA/TIA 568B. Ambos os padrões de montagem são equivalentes em termos de desempenho, podendo ser utilizados indistintamente em instalações, desde que não sejam misturados na mesma montagem, ou seja, caso o serviço seja iniciado com o padrão 568A, todos os cabos devem ser montados da mesma forma, o mesmo é válido para o padrão 568B.
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Padrão EIA/TIA 568A No padrão EIA/TIA 568A, a sequência de montagem inicia-se com o par 3 (fio branco/verde ou verde claro e um fio verde mais escuro), seguido dos pares 2 (banco/laranja ou branco e laranja) e 3 (azul e branco/azul ou azul claro), que é inserido entre o par 2. Por último temos o par 4 (branco/marrom ou marrom claro e marrom). Montagem do cabo no padrão 568A
Padrão TIA/EIA-568B No padrão TIA/EIA-568B, as posições dos pares 2 (laranja) e 3 (verde) são trocadas. O par laranja ocupa os pinos 1 e 2 do conector, enquanto o par verde ocupa os pinos 3 e 6 do conector. Montagem do cabo no padrão 568B
Cabo Crossover O cabo crossover serve para ligar dois computadores diretamente, sem hub ou switch. Também pode ser necessário em algumas aplicações, por exemplo, para ligar uma placa de rede a um modem de banda larga ou a um ponto de acesso de uma rede sem fio (wireless). Este tipo de cabo tem uma das suas extremidades no padrão 568A e o outro no padrão 568B.
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Observe: um dos conectores tem o par VERDE à esquerda (568A), e o outro tem o par LARANJA à esquerda (568B). Portanto para montar um cabo crossover, instale os dois conectores de acordo com as indicações das figuras abaixo. Uma das extremidades terá as conexões normais (568A) e a outra terá as conexões invertidas (568B). Conectores no Cabo Crossover
Patch Cord Patch Cord ou patch cable é o cabo pronto, com conectores (por exemplo: já crimpado), adquirido de fornecedores para a interligação de diversos equipamentos de uma rede estruturada. Vendidos em comprimentos que variam de 1 a 6 metros, são utilizados para facilitar as manobras necessárias na instalação de novos pontos de rede ou na substituição de pontos existentes, devendo ser crimpados, testados e certificados por um fabricante, o qual seguirá as características técnicas obrigatórias definidas pela norma EIA/TIA 568-B. Patch Cord
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Componentes para a montagem de cabos UTP Conector RJ-45 Os conectores usados nos cabos UTP são chamados RJ-45. Existem os conectores RJ-45 tipo “macho” (PLUG RJ-45) e nas placas de rede encontra-se o conector RJ-45 tipo “fêmea” (JACK RJ- 45). Placa de Rede (conector fêmea) e Cabo UTP
Alicate Crimpador RJ-45 Para montar os cabos de rede UTP é necessário o uso de um alicate crimpador para conectores RJ-45. Esse alicate também serve para cortar e desencapar o cabo. Alicate Crimpador
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Partes utilizadas do alicate crimpador
Testador de cabo Para testar o cabo, utiliza-se um testador de cabos, que é composto de dois aparelhos onde são conectados os conectores crimpados, um em cada aparelho, realizando assim o teste.
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Conector Jack RJ-45 O jack RJ-45 é o conector RJ-45 fêmea ou plug RJ-45. Os cabos instalados nos eletrodutos internos ou em canaletas externas devem ser acoplados aos jack’s RJ-45. Por sua vez, esses conectores devem ser posteriormente instalados nas tomadas para cabos de rede que ficarão afixadas nas paredes.
Para a fixação do jack RJ-45 deve ser usada uma ferramenta de impacto (punch down tool em inglês ou ferramenta “soco para baixo”). Essa ferramenta prende cada um dos 8 fios no conector.
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Conectores de rede Tomadas para conectores de rede na parede As tomadas para cabos de redes são utilizadas para dar um acabamento mais profissional ao serviço, pois, evitam que os cabos fiquem soltos pelo local. Essas tomadas podem ser do tipo embutidas ou externas e devem ser escolhidas conforme o local onde serão colocadas. Após a instalação das tomadas, os cabos de rede são ligados aos conectores jack’s RJ-45 das mesmas, lembrando que os cabos de redes de dados devem sempre estar em eletrodutos ou canaletas externas, não podendo estar próximos aos cabos de energia, devido a interferências e indução magnética.
Patch Panels São painéis de conexão utilizados para a interligação entre os pontos da rede e os concentradores de rede. O patch panel tem a função de uma interface flexível, ou seja, através dele é possível alterar o leiaute lógico dos pontos de rede.
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Usados também com a finalidade de organizar melhor os cabos, permitem a utilização de um maior número de pontos de rede que apenas as portas dos concentradores. Por serem apenas suportes, desprovidos de componentes eletrônicos, os patch panels são relativamente baratos e usualmente são instalados em racks, em conjunto com os concentradores e outros equipamentos, os quais são ligados aos patchs panels pelos patch cords (cabos de conexão).
Blocos de saída RJ-45 São acessórios semelhantes ao patch panel, tanto funcionalmente, quanto construtivamente; sua diferença está na forma de fixação, que precisa ser em uma superfície plana, e por apresentar um número menor de conexões. Gerenciamento de Sistemas de Cabeamento Estruturado De suma importância, a padronização de um sistema de cabeamento estruturado pode levar a uma significativa economia em treinamento de equipes de suporte e no tempo de resposta à solução de problemas que possam surgir na rede. Para que isso aconteça é necessária também a existência de documentação precisa e compreensiva de forma que o usuário possa acessá-la facilmente. São utilizados três sistemas de gerenciamento de cabeamento estruturado: Sistemas em papel; Sistemas computadorizados com uso de programas comerciais; e
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Sistemas computadorizados com uso de programas desenvolvidos sob encomenda. Identificação
Para padronizar a identificação dos componentes de uma rede de cabeamento
estruturado, devem ser utilizadas etiquetadoras digitais de forma a oferecer boa
estética e um bom acabamento.
Os cabos devem ser amarrados nos racks com o uso de fitas tipo velcro e não devem
ser utilizadas abraçadeiras plásticas.
A identificação das saídas do patch panel ou dos conectores de rede deve ser feita de
forma sequencial (001, 002, ... , 00n), até a última conexão do último patch panel ou
conector de rede com a utilização de etiquetas adesivas.
Cada cabo de rede deve possuir identificação por etiquetas plásticas, com o uso de
pelo menos 3 dígitos em cada uma de suas extremidades que devem corresponder à
numeração dos conectores de rede. É desnecessária a numeração dos patch cords.
Certificação e Homologação
Após a finalização dos serviços de montagem e instalação da infra-estrutura de rede e
do cabeamento estruturado, a validação do projeto e da qualidade do trabalho
executado é feita por empresas terceirizadas que, mediante avaliação, emitem a
certificação e homologam a rede para o uso caso esteja em conformidade com as
normas.
Normalmente, nos trabalhos de certificação, homologação e aceitação são analisados
os seguintes itens:
• Planilha de materiais - rede rstruturada, rack e acessórios, infra-estrutura e parte
elétrica ;
• Planilha de pontos - localização de pontos de dados e voz;
• Gráfico Switch - apresenta ao usuário o percentual de uso de portas utilizadas e de
portas vagas de um switch ;
• Gráfico Secundário - apresenta ao usuário o percentual de uso de pontos utilizados
e de pontos vagos da rede secundária;
• Gráfico DG Primária - apresenta ao usuário o percentual de uso da rede primária
de voz;
• Plano de Face de Racks - apresenta ao usuário a taxa de ocupação do rack;
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• Modelo de Relatório de Certificação de Pontos de Rede - apresenta ao usuário as
condições de funcionamento da rede estruturada;
• Relatório de Quantidade de Pontos Certificados - apresenta ao usuário a
quantidade de pontos certificados;
• Relatório Fotográfico - apresenta imagens dos serviços realizados para o cliente.
Finalizando, o cabeamento deve ser projetado sempre pensando na futura expansão da rede e na facilidade de manutenção. Devemos lembrar sempre que, ao contrário de micros e de programas que se tornam obsoletos com certa facilidade, o cabeamento de rede não fica obsoleto tão rapidamente com o passar dos anos. Com isso, na maioria das vezes vale a pena investir em cabeamento estruturado.
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Relé Programável Os relés programáveis são dispositivos que utilizam uma memória interna programável para armazenar instruções, as quais podem ser utilizadas em tarefas de lógica, contagem, operações matemáticas, temporização, intertravamento e sequenciamento, para o controle, através de suas entradas e saídas, diversos tipos de equipamentos ou processos. Os relés programáveis, também conhecidos como micro CLP’s (Controlador Lógico Programável), são normalmente utilizados em automatizações mais simples, que requeiram poucos passos de programação e poucas entradas e saídas, por serem aparelhos de pequeno porte e com custo de aquisição menor. Substituem com vantagem, contadores eletromecânicos, contadores auxiliares e temporizados, podendo ser aplicados comumente nas áreas de automação predial, alimentação, controle de motores, bombas e válvulas, sistemas de exaustão, monitoramento operacional, aquecimento, ventilação, ar-condicionado, entre outros. Na área de automação predial são utilizados, por exemplo, para o controle de vários dispositivos em uma residência, como lâmpadas, portas de entrada, acionamento de portão elétrico, sistemas de irrigação, central de alarme, entre outros, bastando para isso a inserção da programação no aparelho. As possibilidades de uso para os relés programáveis são vastas, pois, os aparelhos podem ser facilmente programados, sendo que alguns modelos contam até com interface para leitura e apresentação dos parâmetros e mensagens em seu visor, outros podem ainda ser programados via computador e até serem controlados via internet.
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Constituição de um Relé Programável Os componentes básicos de um Relé Programável são: • Unidade Central de Processamento (CPU) – responsável pela execução do programa de gerenciamento do processo, a CPU verifica os dados enviados pelos dispositivos ligados à interface de entrada, para então executar ou realizar os controles do programa armazenados na memória; • Memórias – podem ser divididas em Memória de Dados, utilizada para armazenar temporariamente os estados de entrada e saída, valores pré-definidos de temporizadores/contadores e valores digitais para processamento pela CPU e Memória de Usuário, que armazenam as instruções do programa de gerenciamento e do usuário executados pela CPU; • Terminal de Programação – geralmente, um computador dedicado utilizado para a elaboração ou a alteração de programas; • Interface Humano-Máquina (IHM) – responsável pela comunicação do operador com o sistema para alteração de variáveis do processo (tais como temperatura ou pressão), por meio de um display, sem a necessidade de interação direta com o programa de gerenciamento; • Interfaces para Comunicação em Rede – meios pelos quais pode ser conectado um computador ou feita a interligação de um ou mais relés programáveis (alguns modelos não dispõem dessa funcionalidade); • Pontos de Entrada e Saída – recebem os dados de variáveis do processo e acionamento de dispositivos físicos como relés, sinalizadores, entre outros e a ligação nesta interface pode ser feita por bornes, blocos de bornes ou cabos e conectores; • Fonte de Alimentação – responsável pela alimentação da CPU e dos pontos de entrada e saída. Geralmente é uma fonte do tipo chaveada com uma tensão de saída de 24Vcc, mas existem modelos para tensões de 12Vcc e 110/220Vca. Tipos de Pontos de Entrada e Saída Normalmente nos relés programáveis, os pontos de entrada são digitais e analógicos e os pontos de saída apenas digitais. O número de entradas e saídas dependerá do modelo escolhido. Já nos Controladores Lógicos Programáveis (CLP’s) são encontrados pontos de entrada e de saída, digitais e analógicos.
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As entradas digitais são aquelas que possuem apenas dois estados possíveis, ligado ou desligado. Entre os dispositivos que podem ser ligados a essas entradas digitais estão botoeiras, chaves fim-de-curso, sensores de proximidade indutivos ou capacitivos, chaves comutadoras e controles de nível (bóia). As entradas digitais podem ser feitas para operarem em corrente continua ou (24Vcc) ou alternada (110/220Vca). As entradas analógicas permitem a manipulação grandezas analógicas, enviadas normalmente por sensores eletrônicos. As grandezas analógicas elétricas são normalmente tensão e corrente. As tensões utilizadas estão nas seguintes faixas: 0 a 10Vcc, 0 a 5Vcc, 1 a 5Vcc, -5Vcc a 5Vcc e -10 a 10Vcc. As entradas que permitem tensões positivas e negativas são chamadas de entradas diferenciais. E no caso de corrente as faixas são: 0 a 20mA, 4 a 20mA. Os principais dispositivos utilizados como entrada analógica são sensores de pressão manométrica, sensores e pressão mecânica, transdutores (temperatura, pressão, vazão), transmissores de umidade relativa, entre outros. As saídas digitais admitem apenas dois estados: ligado ou desligado. Controlamos com as mesmas, dispositivos como: relés, contatores, relés de estado-sólido, bobinas solenóides, válvulas, inversores de frequência, entre outros e podem ser constituídas de três formas básicas: saída digital a relé, a transistor e a triac. As saídas analógicas, apesar de normalmente não estarem presentes nos relés programáveis, convertem valores numéricos em sinais de saída de tensão ou corrente. No caso de tensão para os valores de 0 a 10Vcc ou 0 a 5Vcc e no caso do valor da corrente de 0 a 20 mA ou 4 a 20mA. São utilizadas para controlar dispositivos atuadores como válvulas proporcionais, motores de corrente contínua, servo-motores de corrente contínua, posicionadores rotativos, inversores de frequência, entre outros. Funcionalidades do relé programável Como vimos o relé programável é formado por uma fonte de alimentação, uma CPU e pontos de entrada e saída, podendo ser considerado uma pequena caixa com determinado número de relés separados, tais como contadores, temporizadores e locais de armazenamento de dados, funcionalidades que na verdade são simuladas pelos registradores internos da CPU.
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Entre esses pontos de entrada e saída e essas funcionalidades encontramos: • Os relés de entrada ou contatos – existem fisicamente, são conectados
com o mundo externo e recebem sinais de interruptores, sensores, entre outros. Normalmente não são relês de fato, mas sim, transistores munidos de isolamento óptico;
• Os relês de utilidade interna ou contatos – não existem fisicamente e não são conectados com o mundo externo. São, na verdade, relés simulados que possibilitam a eliminação dos relés de entrada. Há também alguns relés que servem para executar uma única tarefa, tais como relés de pulso ou temporizadores e relés que são acionados somente uma vez, enquanto o relé programável estiver ligado e são usados para inicializar os dados que foram armazenados;
• Os contadores ou counters – são contadores simulados que podem ser programados para contar pulsos e não existem fisicamente. Normalmente, podem contar para cima (incrementar), para baixo (decrementar), ou ambos. Por serem simulados, os contadores são limitados na velocidade de contagem. Alguns fabricantes também incluem contadores de alta velocidade baseados em hardware, podendo ser considerados como fisicamente existentes;
• Os temporizadores ou timers – também não existem fisicamente, sendo o tipo mais comum o com “Retardo no Ligamento”. Outros incluem “Retardo no desligamento” e tipos retentivos e não-retentivos. Os incrementos variam de um milissegundo até um segundo;
• Os relés de saída – existem fisicamente, são conectados com o mundo externo e enviam sinais de liga/desliga a solenóides, luzes, entre outros e podem ser transistores, relés ou triacs, dependendo do modelo de relé programável;
• Os de armazenamento de dados – registros designados para armazenar dados, são usados para o armazenamento temporário com a finalidade de manipulação matemática ou de dados. Podem ser usados quando houver ausência de energia no relé programável.
Classificação dos relés programáveis e CLP’s A classificação desses dispositivos normalmente é feita em função do número de entradas e saídas que possuem, embora devesse levar em consideração a combinação de vários aspectos, como: capacidade de memória; recursos de
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programação e de comunicação, entre outros. Assim apresentamos a tabela a seguir com essas definições:
Nomenclatura Número de Pontos Relé Programável ou Micro CLP
Mais ou menos 20
Mini CLP Mais ou menos 180 CLP de Pequeno Porte Mais ou menos 400 CLP de Médio Porte Até 3000 CLP de Grande Porte Acima de 3000
Funcionamento de um Relé Programável Ao ser ligado, o relé programável executa suas funções na seguinte ordem: a. Transfere os sinais existentes na interface de entrada para a memória de
dados; b. Inicia o carregamento do programa de gerenciamento, armazenando-o na
memória de dados. Dentro deste ciclo, executará todas as operações que estavam programadas, como intertravamentos, habilitação de temporizadores/ contadores, armazenagem de dados processados na memória de dados, entre outros;
c. Concluída a etapa acima, o relé programável transfere os dados processados (resultados das operações lógicas) para a interface de saída e paralelamente, novos dados provenientes da interface de entrada alimentam a memória de dados.
Instalação Para a correta instalação, programação e utilização de um relé programável é necessária a completa e atenta leitura do manual do produto. Entre as recomendações gerais que podem ser feitas em relação à instalação desses dispositivos podemos destacar: • o cuidado com a fiação, pois os cabos de entrada e saída não devem ser
fixados em paralelo com a fiação de potência ou colocados na mesma caixa; • que a bitola da seção do cabo externo deve ser de 0,75 a 3,5mm²;
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• que ao acionar cargas indutivas em corrente alternada (contatores ou relés), deve-se ligar em paralelo, supressores (filtro RC);
• que ao acionar cargas indutivas em corrente contínua (contatores ou relés), deve-se ligar em paralelo, supressores (diodo de roda livre).
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Ensaio 01
Dimensionar os circuitos conforme solicitado abaixo 1. Determine para a planta abaixo, os pontos de iluminação e tomadas de uso
geral e especifico. Para o banheiro considere um chuveiro de 5500W.
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2. Determine os pontos de TUG’s e iluminação para a planta abaixo. Considere
os seguintes equipamentos para o dimensionamento das TUE’s: chuveiro de 6500W (w.c. 1 e 2), chuveiro de 7500W (w.c. 3), torneira elétrica de 3000W (cozinha), forno de 2500W (cozinha) e geladeira de 1500VA (cozinha). Determine os dispositivos de proteção, cabos, quadro e o padrão de entrada conforme sua região.
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Ensaio 02 Instalar haste de aterramento Material utilizado: Caixa de inspeção, haste cobreada de 2,40 m, conectores do tipo grampo, condutor na cor verde-amarela ou verde, balde d’água, chave de boca 13 mm, canivete, colher de pedreiro, cavadeira, pedras britadas e EPI's. Seguir as etapas: 1. Abrir um buraco no qual caiba a caixa de inspeção; 2. Acomodar a caixa de inspeção, cercando-a da terra retirada de modo a
deixá-la firme no chão; 3. Jogar a água do balde no buraco para amolecer a terra e para que a haste
seja enterrada de forma facilitada; 4. Empurrar para o chão com as mãos a haste de cobre de modo que a
mesma seja totalmente enterrada; 5. Caso seja necessário, retirar a haste e jogar mais água, até que a mesma
entre até a altura da caixa de inspeção; 6. Passar o condutor de aterramento pelo eletroduto que liga o padrão de
entrada à haste de aterramento; 7. Decapar o condutor e conectá-lo à haste utilizando o conector e a chave de
boca;
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8. Preencher a caixa de inspeção com a pedra britada até a altura em que se possa visualizar o conector e o condutor;
9. Fechar a caixa de inspeção; 10. Decapar e conectar a outra ponta do condutor de aterramento ao padrão de
entrada e ao barramento de terra previamente fixado. Outros cuidados a serem tomados: • Jamais bater com qualquer material na ponta da haste de aterramento, pois
poderá danificar o revestimento de cobre da mesma, alterando sua condutividade.
• Realizar com extremo cuidado a conexão do condutor de aterramento à
haste de aterramento, pois é uma das etapas mais importantes do aterramento.
• Caso seja necessária a instalação de mais hastes de aterramento para a
redução do valor da resistência, repetir os passos acima, interligando as hastes com condutores de aterramento com a mesma seção do condutor que liga a primeira haste ao padrão de entrada. Esses condutores devem ser instalados em eletrodutos enterrados e estar bem esticados.
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Ensaio 03
Medir a resistência do aterramento Com o uso do Terrômetro: Ler atentamente o manual do terrômetro, seguindo todas as instruções ali apresentadas. Material utilizado: Terrômetro e seus acessórios, EPI’s e local para anotação das medições efetuadas. Seguir as etapas: Verificar se as pilhas estão corretamente colocadas e que o aparelho esteja funcionando; Verificar se a chave seletora está posicionada na função e escala certa para a medição que será feita; Ao trabalhar com eletricidade, não ficar em contato direto com o solo ou estruturas que estejam aterradas, pois em caso de acidente poderá levar um choque elétrico; Tomar cuidado para não encostar nos bornes de saída ou nos jacarés dos cabos que estarão energizados; Inserir as hastes auxiliares em uma linha reta a 5 e 10 metros do ponto onde será feita a medição. Certificar-se de inserir as hastes até o fundo em um local com terra úmida. Caso seja necessário molhe com água o local onde as hastes serão fincadas;
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Seguir os procedimentos indicados no manual do terrômetro para a aplicação da tensão e da posterior leitura dos resultados; Caso houver algum problema que não tenha solução no manual do fabricante do terrômetro, entrar em contato com o mesmo.
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Ensaio 04
Instalar relé de impulso inserido em circuitos tradicionais a. Comando de iluminação para um ponto de luz com pulsador convencional
para acionamento com relé de impulso eletromecânico O diagrama da figura ilustra a ligação do relé de impulso eletromecânico que a
princípio é a mesma para quase todos os dispositivos encontrados no catálogo de
produtos da Finder (exceto os tipos 26.01, 27.01, 20.21 e 13.71, que possuem apenas
um contato). Durante os ensaios utilizaremos os relés que possuem dois contatos e um
número de seqüência maior, permitindo assim, mais abrangência na visualização dos
recursos oferecidos.
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Execução Prática
Tabela: Dispositivos Necessários
Item Quantidade Descrição Identificação Código FINDER
01 01 Relê de impulso eletromecânico 2 contatos K1 26.02.8.230
02 01 Relê de impulso eletromecânico 2 contatos K2 26.04.8.230
03 01 Relê de impulso eletromecânico 2 contatos K3 26.08.8.230
04 01 Relê de impulso eletromecânico 2 contatos K4 27.05.8.230
Procedimento:
Desligue sempre a alimentação antes de iniciar a execução do circuito.
1. Selecione o dispositivo necessário;
2. Verifique se a tensão do dispositivo é compatível com a tensão de serviço;
3. Interprete o diagrama completo da figura, considerando as identificações dos
dispositivos:
- S1: pulsador;
- H1 e H2: lâmpada;
4. Execute as ligações somente para alimentação da bobina (circuito de comando);
5. Com o auxílio de um multímetro, comprovar a continuidade dos contatos de acordo
com a tabela energizando o circuito da bobina.
Tabela: Teste de Continuidade
Código Item Características
26.02.8.230
1 Número de contatos 2
2 Número de Impulsos 2
3 Número de seqüências 2
Item Condição 1 Repouso
1 (1,2) NA
2 contato
(3,4) NA
3 Bobina K1 Desenergizada
4 Condição 2 1º pulso
5 (1,2) NF
6 contato
(3,4) NF
7 Bobina K1 Energizada (durante o acionamento de S1)
8 Condição 3 2º Pulso
9 (1,2) NA
10 contato
(3,4) NA
11 Bobina K1 Energizada (durante o acionamento de S1)
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205
Note que a bobina (A1, A2) do relé de impulso somente permanece energizada
durante o acionamento do pulsador.
É também importante notar que o primeiro pulso de ser considerado como a primeira
mudança de estado do contato, antes do primeiro funcionamento do relé e o último
pulso como o retorno do contato a sua posição inicial.
6. Utilizando novamente o diagrama da figura, execute o teste e compare os resultados
obtidos com a tabela. Após a conclusão desmontar o circuito antes de iniciar o próximo
passo.
Tabela: Resultados Contato
Item Condição S1 H1 H2 Bobina (A1, A2) (1,2) (3,4)
1 repouso Aberto Apagada Apagada Desenergizada Aberto NA Aberto NA
2 1º pulso Fechado Acesa Acesa Energizada Fechado NF Fechado NF
3 2º pulso Fechado Apagada Apagada Desenergizada Aberto NA Aberto NA
7. Utilizando o Finder para o Instalador, verificar, anotar e completar as características
dos tipos de relés nas tabelas seguindo os mesmos passos aplicados na montagem
anterior;
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Diagrama de ligação de comando de luz
Tabela: Características Funcionais 26.04
26.04.8.230 Item Características
Resultados 1 Número de contatos
2 Número de Impulsos
3 Número de sequências
4 Condição 1 Repouso
5 (1,2)
6 Contato
(3,4)
7 Bobina K1
8 Condição 2 1° pulso
9 (1,2)
10 Contato
(3,4)
11 Bobina K1 Energizada (somente no pulso)
12 Condição 3 2° pulso
13 (1,2)
14 Contato
(3,4)
15 Condição 4 3° pulso
16 (1,2)
17 Contato
(3,4)
18 Condição 5 4° pulso
19 (1,2)
20 Contato
(3,4)
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Diagrama de ligação de comando de luz
Tabela: Características Funcionais 26.08
26.08.8.230 Item Características
Resultados 1 Número de contatos
2 Número de Impulsos
3 Número de sequências
4 Condição 1 Repouso
5 (1,2)
6 Contato
(3,4)
7 Bobina K1
8 Condição 2 1° pulso
9 (1,2)
10 Contato
(3,4)
11 Bobina K1 Energizada (somente no pulso)
12 Condição 3 2° pulso
13 (1,2)
14 Contato
(3,4)
15 Condição 4 3° pulso
16 (1,2)
17 Contato
(3,4)
18 Condição 5 4° pulso
19 (1,2)
20 Contato
(3,4)
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Diagrama de ligação de comando de luz
Tabela: Características Funcionais 27.05
27.05.8.230 Item Características
Resultados 1 Número de contatos
2 Número de Impulsos
3 Número de sequências
4 Condição 1 Repouso
5 (1,2)
6 Contato
(3,4)
7 Bobina K1 Desenergizada
8 Condição 2 1° pulso
9 (1,2)
10 Contato
(3,4)
11 Bobina K1 Energizada (somente no pulso)
12 Condição 3 2° pulso
13 (1,2)
14 Contato
(3,4)
15 Condição 4 3° pulso
16 (1,2)
17 Contato
(3,4)
18 Condição 5 4° pulso
19 (1,2)
20 Contato
(3,4)
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209
b. Comando de iluminação para um ou mais pontos de luz com pulsadores para
acionamento por relé de impulso eletrônico com desenergização por falta de
fase
Utilizando o mesmo princípio de funcionamento do relé de impulso eletromecânico,
mas com algumas particularidades construtivas interessantes que podem ser,
dependendo da necessidade, uma opção na aplicação.
Este relé possui um nível de ruído no acionamento extremamente silencioso se
comparado com o relé de impulso eletromagnético, proporcionando assim um maior
conforto sonoro dependendo da exigência do ambiente.
Sua instalação pode ser executada com ou sem pulsadores luminosos e, casos estes
sejam utilizados, também é necessário o uso do capacitor (como no relé
eletromecânico).
A figura ilustra o relé de impulso eletrônico com o diagrama de ligação impresso no
corpo.
Relé de impulso eletrônico
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O diagrama da figura a seguir, demonstra a ligação do relé de impulso eletrônico com
a possibilidade de utilização da mesma fase e mesmo condutor para a(s) lâmpada(s) e
alimentação do pulsador com o mesmo condutor.
Diagrama de ligação de comando com mesmo condutor para lâmpadas e pulsadores
O diagrama da figura a seguir, demonstra a ligação do relé de impulso eletrônico
utilizando a mesma fase e condutores separados para a(s) lâmpada(s) e alimentação
do pulsador com condutores separados.
Diagrama de ligação de comando com condutores separados para lâmpadas e
pulsadores
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Tabela: Referência Rápida
Série 13
Tipo 13.71
Fixação Painel
N° de contatos 1 NA
Corrente Nominal 10A
Tensão Nominal Máxima nos contatos 230 V
Incandescente 1000W
Fluorescente
compensada
350W
Fluorescente não
compensada
500W
Potência Nominal de
Lâmpadas
Halógenas
230V
1000W
Tensão de Alimentação VCA 230V
Número Máximo de
Pulsadores Luminosos 15
Para mais informações técnicas é necessário consultar o catálogo que acompanha o
conjunto ou a Internet no site www.findernet.com.
Execução Prática
Tabela: Dispositivos Necessários
Item Quantidade Descrição Ident. Código FINDER
01 01 Relé de impulso eletrônico K1 13.01.8.230
02 01 Capacitor de terminais flexíveis B1 26.00
Procedimento:
1. Selecione os dispositivos necessários;
2. Verifique se a tensão do dispositivo é compatível com a tensão de serviço;
3. Execute o diagrama completo da figura no dispositivo, considerando a identificação:
- S5: pulsador com sinalizador luminoso;
- H5, lâmpada;
4. Teste o funcionamento do relé, com todas as chaves de simulação de defeitos
envolvidas no ensaio na posição N e anote os resultados na tabela, a seguir;
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Tabela: Teste funcional 13.01.8.230 Contatos Lâmpada
Item Energização
(Chave geral)
Pulsador
S5 3/4 H5
1 0 1 1° pulso 2° pulso 3° pulso 4° pulso
2 0 1 1° pulso 2° pulso 3° pulso 4° pulso
3 0 1 1° pulso 2° pulso 3° pulso 4° pulso
4 0 1 1° pulso 2° pulso 3° pulso 4° pulso
5 0 1 1° pulso 2° pulso 3° pulso 4° pulso
6 0 1 1° pulso 2° pulso 3° pulso 4° pulso
Resultado
Anotações:
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213
c. Controle de Iluminação para um ou mais pontos de luz através de variador de
luminosidade programável comandado por pulsadores
Inicialmente produzido somente na versão analógica, permitia apenas o controle da
variação da luminosidade de um único ponto, mas já permitia uma diferenciação no
cenário de iluminação dos ambientes.
Com o avanço tecnológico da eletrônica nos circuitos de controle de potência, as
possibilidades ficaram quase que ilimitadas e os variadores evoluíram para mais um
tipo: o digital.
É neste contexto que o relé de impulso eletrônico com variação de intensidade
luminosa foi concebido, procurando proporcionar maior versatilidade e conforto ao
usuário.
A instalação deve ser feita com pulsadores não luminosos, podendo-se utilizar diversos
destes num único relé, permitindo assim o controle de mais de um local diferente. O
relé propriamente dito não necessita ser instalado junto ao pulsador.
Seu funcionamento permite transição suave de luminosidade no acionamento e
desligamento da iluminação, e ainda dois tipos de programação em relação à
intensidade luminosa:
• sem memorização;
• com memorização.
Funcionamento sem memorização
O relé permite tanto a variação da intensidade luminosa quanto o acionamento e
desligamento da iluminação por meio de acionamento do pulsador em tempos de
impulsos diferenciados.
Quando o acionamento é feito por pulsos longos, a luminosidade pode ser variada em
até 10 etapas, tanto para o aumento quanto para a diminuição da intensidade
luminosa.
Os pulsos curtos possibilitam a mudança de estado, apagado para aceso ou o
contrário, na condição de pulsar para acionamento é obtida a máxima intensidade
Automação Predial
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214
luminosa não importando o estado anterior, ou seja, não tem influência para esta
condição a intensidade anteriormente ajustada.
Programação sem memória
Funcionamento com memorização
Quando programa de memorização da intensidade luminosa estiver ativo, o controle
por pulsos mais longos permite a variação da luminosidade em até 10 etapas, tanto
para o aumento quanto para a diminuição da intensidade luminosa.
Os pulsos curtos possibilitam também a mudança de estado apagado para o aceso ou
o contrário, e quando ocorre o acionamento da iluminação, esta assume a intensidade
anteriormente ajustada.
Programação com memória
Automação Predial
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215
Programação
O relé pode ser programado quando obedecida a seguinte sequência:
1. Remover a tensão de alimentação;
2. Manter o pulsador pressionado;
3. Energizar o relé mantendo o pulsador pressionado por no mínimo 1 segundo;
4. Quando o pulsador for solto, o relé fará com que a iluminação a ser controlada
emita uma breve sinalização visual piscando uma ou duas vezes.
A configuração da programação é identificada da seguinte forma:
a. Programa 1 – com memória – a iluminação pisca uma vez – ativa o programa 1;
b. Programa 2 – sem memória – a iluminação pisca duas vezes - ativa o programa 2 .
Para alteração dos programas, 1 para 2 ou 2 para 1, seguir sempre os passos 1 a 4
descritos anteriormente.
Execução Prática
Procedimento:
Verifique sempre se a energia está desligada antes de iniciar a montagem.
1. Selecione o dispositivo necessário;
2. Verifique se a tensão do dispositivo é compatível com a tensão de serviço;
3. Interprete o diagrama a seguir, considerando as identificações dos dispositivos:
Tabela: Características Funcionais Código
Item Características 13.51.8.230.0400
1 Tensão nominal 230V
2 Potência máxima 400W
3 Potência mínima 15W
4 Lâmpada incandescente
Sem transformador
Carga máxima
Halógenas
Com transformador ou alimentador eletrônico
400W
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216
Diagrama de ligação com alimentação comum a pulsador e carga
Diagrama de ligação com alimentação independente entre pulsador e carga
Automação Predial
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217
4. Execute o diagrama de ligação do relé com a programação sem memorização e
anote os resultados na tabela a seguir:
Teste da programação sem memorização
S1 H1
0
1 x 5 segundos
0
1 x 1 segundo
0
1 x 1 segundo
0
1 x 2 segundos
0
1 x 2 segundos
0
1 x 4 segundos
0
1 x 3 segundos
0
1 x 3 segundos
0
1 x 10 segundos
0
1 x 2 segundos
0
1 x 2 segundos
0
1 x 2 segundos
Condição
0
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218
5. Execute o diagrama de ligação do relé com a programação com memorização e
anote os resultados na tabela a seguir:
Teste da programação sem memorização
S1 H1
0
1 x 5 segundos
0
1 x 2 segundo
0
1 x 1 segundo
0
1 x 2 segundos
0
1 x 2 segundos
0
1 x 4 segundos
0
1 x 6 segundos
0
1 x 10 segundos
0
1 x 3 segundos
0
1 x 15 segundos
0
1 x 3 segundos
Condição
0
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219
d. Comando de iluminação para um ou mais pontos de luz acionados por
pulsadores luminosos com controle manual e/ou temporizado por meio de
minuteria multifunção
Quando se deseja controlar um sistema de iluminação, por exemplo, em locais onde o
fluxo de pessoas é constante, mas alternado, evitando assim o desperdício de energia,
ou seja, luzes acesas por longos períodos sem utilização do ambiente, é necessário
um dispositivo que possa executar o desligamento após um tempo pré-determinado
sem necessidade de intervenção do usuário. O dispositivo mais utilizado até então é
conhecido por minuteria, que dependendo do tipo, permite o acionamento da carga de
vários pontos e promove seu desligamento automaticamente.
A evolução tecnológica é interessantíssima principalmente se comparada aos mesmos
dispositivos em épocas diferentes.
A minuteria era então, constituída por um sistema mecânico composto por
engrenagens (conhecido por dispositivo de relojoaria - lembrando um antigo relógio
tipo carrilhão) e um solenóide que executava seu disparo (fechamento do circuito) e
temporizava através de um pêndulo com contrapeso regulável (controle do tempo de
funcionamento), contatos expostos que se deformavam com a ação mecânica do liga e
desliga afetando seu funcionamento e ainda necessitava de um quadro ou local
especial para sua colocação devido ao seu tamanho. Numa próxima evolução, os
contatos descritos foram substituídos por uma ampola com mercúrio (metal) que
controlava o funcionamento da carga por meio de seu movimento, provocando o
deslocamento do mercúrio que, ao cobrir os contatos, acionava o circuito e ao
descobri-los, o desligava, mas ainda de tamanho físico similar a sua antecessora.
Mais à frente, começa a aparecer uma minuteria eletrônica, já no tamanho de um
disjuntor padrão NEMA, com recursos de regulagem de tempo e aviso de extinção de
luz (as luzes piscavam ou enfraqueciam antes de se apagarem totalmente) e outras,
com menos recursos, poderiam ser colocadas dentro das caixas de luz junto aos
pulsadores, portanto, veja só o avanço tecnológico proporcionado.
Embora, atualmente, as minuterias continuem existindo nas formas tradicionais (similar
ao disjuntor), a tecnologia proporcionou outra inovação que revoluciona tal conceito, é
a minuteria multifunção.
Este produto tem um conceito totalmente inovador, pois combina quatro funções
Automação Predial
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220
diferentes selecionáveis no próprio dispositivo:
1. Relé de impulso temporizado;
2. Relé de impulso;
3. Luz fixa;
4. Minuteria rearmável (luz temporizada rearmável).
A figura mostra o dispositivo descrito (Minuteria Multifunções) e suas principais
características.
Como já foi descrito anteriormente, uma das poucas inconveniências que ocorre com a
velocidade em que a tecnologia avança é que as normas não conseguem se atualizar
no mesmo ritmo e neste caso, não foi possível representar o dispositivo por um
símbolo normalizado que demonstre todas as características nele existentes, portando,
utilizaremos uma adaptação da norma internacional para representá-lo nos diagramas
elétricos.
Os diagramas representados nas figuras são os mesmos, a diferença está no condutor
que alimenta as lâmpadas que pode ser de uso comum entre elas e o interruptor ou
separadamente (desde que seja a mesma fase), tudo depende da localização física
dos dispositivos.
Note também que é possível a utilização de pulsadores luminosos com o uso de
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221
capacitor, pois o efeito da corrente elétrica através do sinalizador luminoso pode
causar acionamento indevido.
A figura a seguir ilustra o diagrama de ligação utilizando alimentação comum para
lâmpada(s) e pulsador(es) no mesmo condutor.
Diagrama utilizando alimentação comum para lâmpadas e pulsadores
A figura a seguir ilustra o diagrama de ligação similar ao anterior, utilizando
alimentação separada para lâmpada(s) e pulsador(es) com a mesma fase. Em um
sistema trifásico recomenda-se utilizar apenas duas fases para este tipo de instalação.
Diagrama utilizando alimentação separada para lâmpadas e pulsadores
A tabela a seguir ilustra a configuração dos seletores para alteração das funções:
Automação Predial
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222
Obs.: Na primeira energização do dispositivo, a lâmpada acende diretamente, após
este momento, o controle será de acordo com o selecionado pelo usuário, situação que
se repetirá apenas se a alimentação do dispositivo for desligada por um período de
tempo. É recomendado a desenergização do dispositivo para alterar sua função.
Tabela Referência Rápida Série 14
Tipo 14.01
Fixação Trilho
N° de contatos 1 NA
Corrente Nominal 16A
Tensão Nominal Máxima nos contatos 230 V
Incandescente 2000W
Fluorescente
compensada
750W
Fluorescente não
compensada
1000W
Potência Nominal de
Lâmpadas
Halógenas
230V
2000W
Tensão de Alimentação VCA 230V
Número Máximo de
Pulsadores Luminosos 15
Para mais informações técnicas e conhecer outro tipo de minuteria, é necessário
consultar o catálogo que acompanha o conjunto ou a Internet no site
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223
www.findernet.com.
Execução Prática
Tabela: Dispositivos Necessários
Item Quantidade Descrição Ident. Código FINDER
01 01 Minuteria multifunção t 14.01.8.230
02 01 Capacitor de terminais flexíveis B1 26.00
Procedimento:
1. Selecione os dispositivos necessários;
2. Verifique se a tensão do dispositivo é compatível com a tensão de serviço;
3. Execute o diagrama completo da figura no dispositivo, considerando as
identificações:
• S4: pulsador luminoso;
• Pulsador sem indicador luminoso (opcional);
• H4: lâmpada;
4. Execute os testes da tabela 20 a seguir e anote os resultados obtidos, lembrando
que para os campos de S4 e H4 utilizaremos 1 para elemento atuando ou elemento
ligado e 0 para elemento em repouso ou elemento desligado.
Atenção: Considerar o diagrama da figura para execução dos testes e, a figura como
alternativa de ligação.
Automação Predial
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224
Observe que este ensaio foi realizado com um pulsador luminoso somente, mas
respeitando as características do dispositivo, a quantidade pode ser alterada.
Anotações:
Automação Predial
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225
e. Comando de iluminação de um ou mais pontos de luz controlados por sensor
de presença integrado a relé de impulso eletromecânico
O objetivo principal deste dispositivo é promover a conservação de energia através de
controle automático, quer seja de uma lâmpada ou de um sistema em maior escala.
Tal condição acaba também se transformando numa situação prática e confortável
para o usuário.
É importante observar que o sensor de presença não é fim nele mesmo, podendo ser
integrado a outros dispositivos que proporcionem maior conservação de energia,
facilidade e inovação tecnológica, podendo ser utilizado como uma automação
simples, autônoma ou ainda com um sistema centralizado.
O sensor de presença ou também interruptor automático por presença, como é
identificado por alguns fabricantes, dependendo dos recursos existentes, tem a
finalidade de detectar o movimento de pessoas ou de algum tipo de objeto através da
emissão de calor de seus corpos.
Quando o movimento ocorre, internamente, seu circuito provoca um disparo que
proporciona o acendimento da lâmpada, por exemplo. Dependendo do tipo de sensor,
o tempo em que a lâmpada permanecerá acesa pode ser regulado, assim como na
minuteria multifunção.
Para o dispositivo utilizado, a regulagem pode variar de 10 a 180 segundos, após o
último movimento ter sido detectado.
Na parte frontal inferior se localizam o seletor do nível de luminosidade e o de
regulagem de tempo da seguinte maneira:
O seletor do nível de iluminamento (célula fotoelétrica interna) tem a finalidade de
ajustar o acionamento da carga por meio do sensor em relação a luz ambiente, ou
seja, dependendo do ajuste e do nível de iluminamento presente no ambiente, a carga
poderá ou não ser acionada.
Automação Predial
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226
Ainda é comum, para grande parte de usuários e instaladores, acreditar que a carga
(lâmpada) deve ser desligada assim que o sensor deixar de detectar movimento no
ambiente, mas percebe-se que durante os períodos de atividades, tais locais podem
ter movimentação constante o que ocasionaria um constante acende-apaga,
aumentando o consumo e reduzindo a vida útil dos dispositivos envolvidos. Portanto, a
regulagem de tempo deve ser utilizada conforme a característica do local onde o
sensor será instalado.
Outro aspecto importante é a flexibilidade de posicionamento após sua fixação. Pode
ser direcionado no sentido vertical e horizontal.
A capacidade de monitoramento do sensor é dada pelo ângulo que a lente é capaz de
visualizar, distância entre o sensor e o local monitorado e sentido de percurso da área
de circulação.
A figura ilustra o sensor utilizado (Sensor de presença de sobrepor) e suas
características
A tabela a seguir descreve as características construtivas do sensor.
Automação Predial
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227
Tabela: Características construtivas – Referência Rápida
Modelo 18.01
Tipo de Monitoramento Movimento (Infravermelho) e luminosidade (célula
fotoelétrica)
Aplicação recomendada Instalação no teto ou parede
Parede 110° (horizontal ou vertical) Ângulo de
monitoramento Teto 2,8m (altura)
Alcance do monitoramento 8m
Distância não sensível 0,35m até 1,40m a 2m de altura
Incandescente 1000W
Fluorescente
compensada
350W
Fluorescente não
compensada
500W
Potência Nominal de
Lâmpadas
Halógenas
230V
1000W
A1 (L1) Fase
A2 (L2/N) Neutro (127V) ou Fase (220V) Polarização
o (R) Retorno - carga
Tensão de Alimentação 127/220V – bivolt - automático
Diagrama de ligação do ensaio proposto de comando do sensor de presença integrado
a um relé de impulso eletromecânico
Execução Prática
Automação Predial
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228
Tabela: Dispositivos Necessários
Item Quantidade Descrição Ident. Código FINDER
01 01 Sensor de presença B1 18.01.8.230
02 01 Relé auxiliar modular eletromecânico K1 27.05.8.230
Procedimento:
1. Selecione os dispositivos necessários;
2. Execute o diagrama da figura, e siga a recomendação a seguir para correta
aplicação do sensor.
3. Aguarde 2 minutos para que o circuito do sensor se estabilize para correto
funcionamento;
4. Execute os testes funcionais e anote na tabela;
Obs.: Verifique sempre o tipo e a potência do sensor antes de sua aquisição, pois nem
todos são iguais e podem ser aplicados a qualquer tipo de circuito (indutivo e resistivo)
Procure não instalar o sensor a uma distância menor que 30cm da lâmpada, pois
poderão ocorrer os chamados disparos falsos. Estes também podem ocorrer em
função de correntes de ar circulando pelo ambiente.
Para a execução dos testes funcionais recomenda-se cobrir o sensor com um objeto
que impeça a detecção de movimento.
Ao condutor de saída do sensor de presença, que liga o relé de impulso
eletromecânico, identificado como R, deverá ser considerado como 0 para a célula do
sensor inibida e 1 para atuando.
Automação Predial
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229
Tabela: Testes Funcionais 18.01.8.230 Pulsador Lâmpadas
K1 Sequências L1/L2 R S3
A1/A2 1° 2° 3° 4° H3 H4
1 0 0 0
2 1 0 0
3 1 1 1
4 1 1 1
5 1 1 1
6 1 0 1
Condição
7 1 1 1
Resultado
5. Execute novamente o circuito da figura, colocando o sensor de presença
controlando a alimentação do pulsador e descreva a características principais que
diferem os dois tipos de circuitos.
Anotações:
Automação Predial
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230
f. Comando de carga através de relé auxiliar modular com acionamento por
interruptor simples luminoso
Existem situações onde comandar algum tipo de carga de uso específico (TUE) se
torna difícil em função da posição física onde o equipamento deve ser colocado, então
se faz necessária a instalação de um dispositivo de controle em local de fácil acesso
para atender tal comando (liga/desliga).
Um equipamento de ar condicionado que normalmente tem sua chave liga/desliga
junto a sua carcaça e o ponto de tomada fica muito próximo ao equipamento se
apresenta de difícil acesso quando instalados em locais que comprometem a altura
para usuários comuns, pois seria necessário o uso de uma pequena escada, por
exemplo, para acessá-lo.
Uma prática convencional seria o comando diretamente no quadro de distribuição por
meio dos disjuntores, o que nem sempre é possível, pois em alguns casos o quadro
pode não se localizar no mesmo ambiente. Outra maneira seria o comando através de
interruptores bipolares, pois suportam uma corrente mais elevada e permitem o
comando das duas fases simultaneamente.
Quaisquer das opções anteriores são muito funcionais, mas apresentam um grande
inconveniente de utilizar os condutores com seções compatíveis com a carga em todo
o percurso, ou seja, se o dispositivo de comando estiver distante da carga, os
condutores deverão percorrer todo o trajeto, o que poderá causar, por exemplo, uma
queda de tensão quando esta entrar em funcionamento.
Para se prevenir desta condição e evitar maiores transtornos, poderá ser utilizado um
dispositivo que permite ser instalado dentro do quadro de distribuição, o Relé Auxiliar
Eletromecânico Modular, como mostra a figura, que permite a instalação para dois
tipos de circuitos:
• Circuito de Comando e;
• Circuito principal.
Automação Predial
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231
Relé auxiliar modular
O circuito de comando, assim como o relé de impulso, permite utilizar condutores de
seções diferentes para a execução de suas funções, ou seja, condutor de seção
0,5mm2 (conforme NBR 5410/2004) para o circuito que tem a função de comandar
somente a corrente de sua bobina através de um interruptor simples e condutor de
seção compatível com a carga e capacidade dos contatos do relé para alimentação do
circuito de potência.
Estes relés podem ter sua aplicação diferenciada dependendo da necessidade.
Automação Predial
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232
Tabela: Características construtivas – Referência Rápida
Série 22
Tipo 22.21 22.22 22.23 22.24
Fixação Trilho
Número de contatos 1 NA 2NA 1NA + 1 NF 2NF
Corrente Nominal 20A
Tensão Nominal Máxima nos contatos 250V
AC1 5000VA
AC15 1000VA
Incandescente 1000W Carga
Fluorescente compensada
230V
360W
VCA 8/12/24/48/110/120/230/240 Tensão de Alimentação
VCC 12/24/48/110
Número de Pulsadores Luminosos 15
Note que neste tipo de relé, não existe contato auxiliar e, portanto se utiliza o
interruptor descrito anteriormente ao invés do pulsador que normalmente é aplicado
nos circuitos de comandos industriais. O dispositivo em questão é recomendado para
instalações prediais e cargas nas categorias AC1 e AC15.
A tabela, a seguir, mostra uma relação de categorias de empregos em função da carga
aplicada.
Automação Predial
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233
Tabela: Categoria de Emprego
Categoria de Emprego Aplicação
AC 1 Cargas não indutivas ou de baixa indutividade (Resistências)
AC 2 Motores com rotor bobinado (anéis) Partida com desligamento na partida e regime nominal
AC 3 Motores com rotor em curto-circuito (gaiola). Partida com desligamento em regime nominal
AC 4 Motores com rotor em curto-circuito (gaiola) Partida com desligamento na partida, partida
com inversão de rotação, manobras intermitentes
AC 5a Lâmpadas de descarga em gás (fluorescentes, vapor de mercúrio ou sódio)
AC 5b Lâmpadas incandescentes
AC 6a Transformadores
AC 6b Banco de capacitores
AC 7a Cargas de aparelhos residenciais ou similares de baixa indutividade
AC 7b Motores de aparelhos residenciais
AC 8 Motores-compressores para refrigeração com proteção de sobrecarga
AC 12 Cargas resistivas e eletrônicas
AC 13 Cargas eletrônicas com transformador de isolação
AC 14 Cargas eletromagnéticas 72 VA
AC 15 Cargas eletromagnéticas 72 VA
DC 12 Cargas resistivas e eletrônicas
DC 13 Cargas eletromagnéticas
DC 14 Cargas eletromagnéticas com resistências de limitação
DC 1 Cargas não indutivas ou de baixa indutividade (Resistências)
DC 3 Motores de derivação (shunt) Partidas normais, partidas com inversão de rotação, manobras
intermitentes, frenagem.
DC 5 Motores série Partidas normais, partidas com inversão de rotação, manobras intermitentes,
frenagem.
DC 6 Lâmpadas incandescentes
O diagrama da figura ilustra a ligação do relé auxiliar modular tipo 22.22 comandado
por um interruptor simples e tensão de operação da carga e bobina coincidentes.
Automação Predial
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234
Diagrama do relé auxiliar comandado por um interruptor simples
Execução Prática
Tabela: Dispositivos Necessários
Item Quantidade Descrição Ident. Código FINDER
01 01 Relé auxiliar modular eletromecânico K1 22.22.8.230
02 01 Capacitor de terminais flexíveis C1 26.00
Procedimento:
1. Selecione os dispositivos necessários;
2. Verifique se a tensão do dispositivo é compatível com a tensão de serviço;
3. Execute o diagrama da figura, somente o circuito de comando (alimentação da
bobina) e teste o dispositivo;
4. Complete a execução do diagrama da figura abaixo e preencha a tabela que segue
a mesma com os resultados obtidos;
Automação Predial
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235
Tabela: Testes Funcionais
Interruptor Lâmpadas
K1 Contatos Item 22.22.8.230
S6 A1/A2 1/2 3/4 H2 H3
1 0
2 1
3 0
4
Condição
1
5. Completar o diagrama da figura a seguir, colocando o indicador luminoso em
paralelo aos contatos do interruptor, aplicando os mesmos conceitos utilizados nos
relés de impulso estudados anteriormente e anote os resultados na tabela a
seguir, para verificar o comportamento do sinalizador luminoso m S6;
Diagrama do indicador luminoso em paralelo aos contatos do interruptor
g. Comando de iluminação para um ou mais pontos de luz, controlado por relé
fotoelétrico com ajuste variável de sensibilidade e histerese zero
O relé fotoelétrico, também conhecido como fotocélula na sua concepção mais
simples, tem como finalidade o controle de um sistema de iluminação em geral para
áreas externas, que promove o acendimento deste sistema no anoitecer e o
desligamento ao amanhecer.
Assim sendo, evita contar sempre com a intervenção do usuário para a execução do
comando do sistema de iluminação.
Automação Predial
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236
Então, os dispositivos mais simples são construídos num sistema do tipo monobloco,
ou seja, o LDR que reage a variação da intensidade luminosa, um eletroímã articulado
com um contato NA que promove o comando da carga (liga ou desliga), cabos
(rabicho) ou bornes de ligação para alimentação e carga.
O relé fotoelétrico a seguir apresenta algumas inovações que permitem um melhor
controle do funcionamento da carga e também uma racionalização em relação ao
consumo de energia. Outra vantagem é que a fotocélula propriamente dita pode ser
instalada em local diferente do relé, proporcionado assim um controle independente do
nível de iluminamento local, além de trabalhar com histerese zero, podendo ainda
controlar a iluminação em ambientes internos.
Também possui isolação entre os circuitos de comando e da carga (Proteção tipo
SELV ou Sistema de Extrabaixa Tensão).
A figura mostra os elementos principais dos dois modelos que compõe o relé
fotoelétrico a ser utilizado neste ensaio.
Relé Fotoelétrico Modular
Automação Predial
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237
A figura mostra a fotocélula com o suporte metálico de fixação e detalhes internos
(igual para os dois modelos, diferente apenas na distribuição dos elementos externos).
Fotocélula com suporte metálico e detalhes internos
Características Construtivas
Como já foi descrito anteriormente, este relé fotoelétrico também pode ser utilizado em
áreas internas sendo que uma das grandes vantagens é o tamanho reduzido da
fotocélula (instalação discreta), o ajuste de sensibilidade e o seletor de luminância
permitem atuação dentro de ambientes com menor incidência e variação de luz que as
áreas externas.
A tabela detalha as posições do seletor de luminância e suas principais características.
Automação Predial
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238
A descrição de Histerese Zero para este dispositivo equivale a dizer que seu
acionamento (ligar ou desligar) está associado ao exato instante que a leitura da
luminosidade do local atingir o nível de iluminamento ajustado no relé, já o relé
convencional, sofrerá um atraso no tempo de atuação em função de seu sistema
construtivo e proporcionará um período maior de funcionamento da lâmpada sem
necessidade, o que significará, dependendo da utilização do sistema de iluminação, no
mínimo em desperdício de energia.
O diagrama da figura ilustra a ligação do relé fotoelétrico e sua principal característica
que demonstra a possibilidade de ligação do relé independente da ligação da carga.
Automação Predial
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239
Diagrama de ligação do relé fotoelétrico (modelo 1)
Observação: O contato NF também pode ser utilizado até para função do tipo
sinalizador ou indicador, por exemplo.
O diagrama acima demonstra a ligação do modelo 1. A diferença para o modelo 2 é
somente a disposição diferente dos bornes de conexão.
Tabela: Referência Rápida Série 11
Tipo 11.01
Fixação Trilho
N° de contatos 1 Reversível
Corrente Nominal 16A
Tensão Nominal Máxima nos contatos 230 V
Incandescente 2000W
Fluorescente
compensada
550W
Fluorescente não
compensada
1000W
Potência Nominal de
Lâmpadas
Halógenas
230V
2000W
Escala L 1 a 30lx Regulagem de Sensibilidade
Escala H 20 a 1000lx
Tensão de Alimentação VCA 230V
Automação Predial
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240
Execução Prática
Tabela: Dispositivos Necessários
Item Quantidade Descrição Ident. Código FINDER
01 01 Relé fotoelétrico modular – histerese zero K1 11.01.8.230
02 01 Fotocélula B1 11.00
Procedimento:
1. Selecione os dispositivos necessários;
2. Verifique se a tensão do dispositivo é compatível com a tensão de serviço;
3. Execute o diagrama anterior no dispositivo, considerando a identificação: H5 e H6 –
Lâmpadas;
4. Colocar as chaves de simulação de defeitos na posição N, executar os testes e
anotar os resultados obtidos na tabela 24. Novamente, considerar para elemento
ligado 1 e desligado 0, para a fotocélula considerar 1 quando o elemento
fotossensível estiver atuando (falta de luz) e zero para o contrário.
Contatos Lâmpadas Item
11.01.8.230
11.00 Seletor Ajuste
Alimentação
relé Fotocélula
12 14 H5 H6
1 H Lf L H L 0 1 0 1
2 H Lf L H L 0 1 0 1
3 H Lf L H L 0 1 0 1
4 H Lf L H L 0 1 0 1
5 H Lf L H L 0 1 0 1
6 H Lf L H L 0 1 0 1
7
Configuração
H Lf L H L 0 1 0 1
Resultado
Automação Predial
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241
5. Desenvolver o circuito da figura através do diagrama funcional.
Automação Predial
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243
Ensaio 05
Instalar sistema de CFTV
Para a instalação do sistema de CFTV, consultar os manuais dos fabricantes dos componentes que serão utilizados para a realização deste ensaio.
Automação Predial
SENAI-SP – INTRANET
245
Ensaio 06
Instalar sistema de interfone
Esquema de Ligação do Porteiro Eletrônico e da Fechadura Elétrica Ao proceder à ligação, prestar atenção na tensão da rede e aos bornes. Esquema de ligação a dois fios:
Esse esquema de ligação não garante a inviolabilidade do sistema quando a fechadura elétrica é utilizada.
Automação Predial
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246
Esquema de ligação a quatro fios:
Ligar no máximo três interfones (um do kit e dois extras) por causa da corrente que a saída unidade externa suporta.
Automação Predial
SENAI-SP – INTRANET
247
Ensaio 07
Instalar sistema de alarme
Para a instalação do sistema de alarme, consultar o manual do fabricante do aparelho que será utilizado para a realização deste ensaio.
Automação Predial
SENAI-SP – INTRANET
249
Ensaio 08
Instalar luminária de emergência
Para a instalação da luminária de emergência, consultar o manual do fabricante do aparelho que será utilizado para a realização deste ensaio.
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Ensaio 09
Crimpar conectores para cabeamento de redes
Procedimento para a crimpagem do conector Preparando o cabo Utilize o alicate para desencapar a cobertura externa do cabo. Os fios do seu interior não devem ser cortados. Deixe uma distância desencapada de 1,5 a 2 cm:
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Fazer o alinhamento dos fios na seguinte ordem segundo o padrão EIA/TIA 568B: Branco-laranja (branco) Laranja Branco-verde (verde claro) Azul Branco-azul (azul claro) Verde Branco-marrom (marrom claro) Marrom Depois de alinhados, use o alicate crimpador para cortar o excesso de fio. Os oito fios do cabo deverão ficar com o mesmo comprimento, cerca de 1,4cm:
Conferir se os oito fios realmente ficaram na ordem e a capa azul dentro do conector conforme figura.
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Crimpando o conector Introduzir simultaneamente os oito fios do cabo no conector RJ-45, os fios verdes deverão ser vistos pela esquerda e finalmente coloque o conector no alicate e aperte-o com força:
Observando a figura abaixo, o ponto até onde vai a capa externa (azul) do cabo. Esta capa é travada por uma pequena trava plástica do conector que irá prendê-la com força, evitando que se solte. Os oito contatos metálicos também devem travar os fios correspondentes.
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Procedimento para ligação do cabo UTP ao conector Jack RJ-45
Utilizar o alicate crimpador ou um desencapador de cabos deixando cerca de 3 cm desencapados. Separe os fios dos pares para introduzi-los no conector.
Posicionando os fios no jack RJ-45 Normalmente o próprio conector apresenta o esquema de cores dos cabos, por meio de um decalque ou etiqueta que indica o padrão a ser utilizado (EIA/TIA568A ou EIA/TIA568B), que deverá ser o mesmo padrão do restante da rede. Após a verificação desse detalhe, desencape os fios do cabo UTP e introduza-os no conector de acordo com a ordem mostrada na figura abaixo, que está configurada de acordo com o padrão EIA/TIA 568B:
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Cada um dos oito fios deve ser introduzido nas fendas do conector, encaixe o máximo que puder usando a ferramenta de impacto em cada um dos oito fios.
Esta ferramenta fixará cada fio ao conector, ao mesmo tempo em que cortará o excesso.
Outros tipos de conectores jack RJ45 utilizam uma tampa para empurrar os cabos quando fechada, sendo portanto desnecessário o uso da ferramenta de impacto. Esse sistema é conhecido como tool-less ou auto-crimp.
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Ensaio 10
Instalar programador horário O Programador de Horário Finder 12.21.8.230.0000, suporta até 30 programas (ligar e desligar) simultaneamente e pode ser utilizado em diversas situações, como por exemplo, nos sistemas de irrigação, fachadas de lojas, acionamento de bombas de recalque, em controles centralizados de aquecimento, entre outras aplicações. Aceita também a programação individualizada para todos os dias da semana, bastando para tanto que o usuário proceda a sua configuração. Diagrama para ligação do programador de horário para controle de duas lâmpadas
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Passos para a configuração do programador de horário Finder 12.21/22 Teclas de configuração do programador de horário Finder
Configuração do programador de horário Finder 12.21/22:
1. Inicialmente pressionar o botão de reset (.). <Inicia Programação>;
2. Date (data): Apertar a tecla � para mudar o 1° dígito do dia, pressionar ok;
3. Date (data): Apertar a tecla � para mudar o 2° dígito do dia, pressionar ok;
4. Date (data): Apertar a tecla � para mudar o 1° dígito do mês, pressionar ok;
5. Date (data): Apertar a tecla � para mudar o 2° dígito do mês, pressionar ok;
6. Date (data): Ano 200_ Apertar a tecla � até aparecer 9 e pressionar ok;
7. Horário: Apertar a tecla � até selecionar o número e pressionar ok;
8. Horário: Apertar a tecla � para mudar o 1° dígito da hora, pressionar ok;
9. Horário: Apertar a tecla � para mudar o 2° dígito da hora, pressionar ok;
10. Horário: Apertar a tecla � para mudar o 1° dígito do minuto, pressionar ok;
11. Horário: Apertar a tecla � para mudar o 2° dígito do minuto, pressionar ok;
12. Tela do controlador:
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������� Auto PR ? � S/W
Auto – Modo automático realiza o que está programado
PR – Modo de programação
1 2 3 4 5 6 7 (1-DOM; 2-SEG; 3-TER; 4-QUA; 5-QUI; 6-SEX; 7-SAB) para alterar
aperte ok e para fixar o dia, use a tecla �. Após fixar, aperte ok, passando por todos os
números, sendo que os mesmos irão piscar até aparecerem os dígitos para o primeiro
horário da programação.
Exemplo de programa para ligar e desligar:
LIGAR DESLIGAR
10:08 am 10:09 am
-1� -1�
-0� -0�
-0� -0�
-8� -9�
on off
10:08 �1x = on (liga) 10:09 �2x = off (desliga)
? – Mostra quantas programações existem (ao pressionar ok, mostra os programas e
ao pressionar CLR apaga os mesmos).
– Altera o dia e hora.
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Ensaio 11
Instalar sistema de portão automático
Para a instalação de um portão automático, consultar o manual do fabricante dos componentes que serão utilizados para a realização deste ensaio.
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265
Ensaio 13
Instalar sistema de alarme de incêndio
Para a instalação de um sistema de alarme de incêndio, consultar o manual do
fabricante dos componentes que serão utilizados para a realização deste ensaio.
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Indicações de Normas Na elaboração desse material foram consultadas várias normas da ABNT. Portanto, para a complementação do estudo é bom que essas normas sejam consultadas. A listagem a seguir, apresenta essas normas organizadas de acordo com sua respectiva numeração da NBR: NBR 5410:2004 – Instalações Elétricas de baixa tensão. NBR IEC 60335-2-76 – Aparelhos eletrodomésticos e aparelhos elétricos similares. NBR 9441:1998 – Execução de sistemas de detecção e alarme de incêndio. NBR 11836:1992 – Detectores automáticos de fumaça para proteção contra incêndio. NBR 13848:1997 – Acionador manual para utilização em sistemas de detecção e alarme de incêndio. NBR 14565:2006 – Procedimento básico para elaboração de projetos de cabeamento de telecomunicações para rede interna estruturada. NBR 13534:2008 – Instalações Elétricas em Estabelecimentos Assistenciais de Saúde. Entre outras normas apresentadas, que também devem ser estudadas, estão: Norma NFPA�72 – Código Nacional de Alarmes contra Incêndio (Estados Unidos). Instrução Técnica n° 19:2004 – Sistemas de Detecção e Alarme de Incêndio (Polícia Militar do Estado de São Paulo – Corpo de Bombeiros).
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ANSI/EIA/TIA 568-A – Padrão de cabeamento de redes. ANSI/EIA/TIA 568-B – Padrão de cabeamento de redes. ISO/IEC 11801 - cabeamento genérico para instalações elétricas. A seguir, são apresentados os endereços e telefones da Associação Brasileira de Normas Técnicas para contatos: ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas http://www.abnt.org.br Sede: Avenida Treze de Maio, 13 - 28º andar 20003-900 - Rio de Janeiro - RJ Tel: 0xx21 3974-2300 Fax.: 0xx21 2220-6436 Internet: www.abnt.org.br E-Mail: [email protected] / [email protected] Regional Sudeste: Escritório em São Paulo - SP Av. Paulista, 726 - 10º andar 01310-910 - São Paulo - SP Tel: 0xx11 3016-7070 Fax: 0xx11 3016-7069 E-Mail: [email protected]
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Referências . Dimensionamento ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR5410: Instalações Elétricas
de Baixa Tensão - 2004
Instalações Elétricas Prediais – por Geraldo Cavalin & Severino Cervelin, 19ª Edição, Editora Érica, São Paulo, 2009. Disjuntores: Instalações Elétricas – Dispositivos de proteção contra sobrecorrente – por Adriana Scheffer Quintela Ferreira e André Augusto Ferreira. Especificação de Disjuntores Segundo a ABNT – Schneider Eletric Instalações Elétricas Prediais – por Geraldo Cavalin & Severino Cervelin, 19ª Edição, Editora Érica, São Paulo, 2009. Siemens Dispositivos DR. GE – Proteção Diferencial. SENAI, Eletricista Instalador Predial – por Osmair Paes Landin, São Paulo, 2002. Dispositivos de Proteção contra surtos – por André da Mata Berk – Schneider Eletric. DPS - Dispositivos de Proteção contra surtos – ABB. Palestra DPS – por Ronaldo Paixão, EMBRASTEC – Empresa Brasileira de Tecnologia. COPEL – Dispositivos de Proteção contra Surtos – DPS, Instalação em Entradas de Serviço. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR5410: Instalações Elétricas
de Baixa Tensão - 2004
Aterramento: Instalações Elétricas – Aterramento – por Adriana Scheffer Quintela Ferreira e André Augusto Ferreira.
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Aterramento BT – Encontro Estadual de Eletricistas – por Abracopel. Aterramento Elétrico – por Hilton Moreno e Paulo Fernandes Costa, Instituto Brasileiro do Cobre – Pró Cobre. Instalações Elétricas Prediais – por Geraldo Cavalin & Severino Cervelin, 19ª Edição, Editora Érica, São Paulo, 2009. Vigilohm e Sistema Vigilohm - Dispositivo Supervisor de Isolação para instalações elétricas com esquema de aterramento IT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR5410: Instalações Elétricas
de Baixa Tensão - 2004
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR13534: Instalações
Elétricas em Estabelecimentos Assistenciais de Saúde - 2008
Relé de Impulso: Automatização em Instalações Prediais - Tecnologia & Exercícios – Finder Componentes Ltda, 2008. Eletrificador de Cerca: Manual ECR-8 Plus – JFL – Equipamentos Eletrônicos Ind. Com. Ltda. Manual de Instalação Eletrificador G-10000 Max – Genno Tecnologia Ltda. Matéria Jornal da Tarde – 16/08/2008: “Cerca elétrica tem novas normas de uso”. Lei n° 11203 24/04/2002 – Prefeitura de Campinas. Proteja-se dos intrusos, por Adriane do Vale - Revista Security Agosto 2008. Central de Alarmes: SENAI-SP – Instrumentação e Sensores, por Vanderlei Meireles, São Paulo, 2005. Manual de Instalação e Operação Compatec AP4/AP4D – Compatec Sistemas Eletrônicos Ltda. Manual do Instalador Central de Alarme Supéria 3000 D4 e D8 - CS Eletrônica Automação e Telefonia Ltda. CFTV: Guia do CFTV – Treinamento Básico, por Marcelo Pereira Peres, 2007. Apostila CFTV – Treinamento Nitrix – 2008. Interfonia: Manual de Instruções - Porteiro Eletrônico F8NTL – HDL Manual de Instruções - Vídeo Porteiro Interofne com Vídeo - HDL
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Sistemas de Emergência: Manual Alarme de Incêndio Xl201 – Exsto Tecnologia Ltda. Instrução Técnica n° 19/2004 – Sistemas de Detecção e Alarme de Incêndio – Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo, 2004. Capítulo 4 – Sistemas de Combate, Detecção e Sinalização de Incêndios – sem autor. Portão Automático: Manual de Instalação Peccinin – Basculante, Pivotante, Deslizante e Cancela – Peccinin Portões Automáticos. Bomba de Recalque: QBR – Quadro de Bomba de Recalque – RST Quadros Elétricos. Manual técnico – Schneider Motobombas. Catálogo Geral – Motobombas, Motores e Bombeadores Submersos – Schneider Motobombas. Cabeamento de Redes: Curso de Redes, por Ivan Dias Borba Neto. Curso de Cabeamento Estruturado – sem autor. Evolução do Padrão Ethernet, por Beethovem Zanella Dias e Nilton Alves Júnior. SENAI-SP – Nami Jafet - Cabeamento Estruturado, por José Nascimento, 2008. Redes Guia Prático - Carlos E. Morimoto - www.guiadohardware.net. Relé Programável: Apostila sobre Controladores Programáveis, por Antonio Geraldo Stéfano, 2007. Princípios de Automação Industrial, por Geomar Machado Martins, Universidade Federal de Santa Maria, 2009. Catálogo Weg – Micro Controladores Programáveis Clic 02.