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CENTRO UNIVERSITÁRIO NEWTON PAIVA
CAMPUS BURITIS
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
Marco Aurélio Rocha LeiteAntônio Marcos da CunhaGuilherme Leal Fernandes
ILUMINAÇÃO PÚBLICA
Belo Horizonte
2012.1
Introdução
A Iluminação Pública pode ser definida como o serviço que tem por objetivo prover
de luz, no período noturno ou nos escurecimentos diurnos ocasionais, os
logradouros públicos, inclusive aqueles que necessitem de iluminação permanente
no período diurno (Resolução da Agência Nacional de Energia Elétrica - Aneel n.º
456/2000).
A Iluminação Pública é essencial à segurança e qualidade de vida nos centros
urbanos, atuando como instrumento de cidadania, permitindo aos habitantes
desfrutar do espaço público no período noturno. Ela atua na segurança do tráfego,
previne a criminalidade, embeleza as áreas urbanas, valoriza monumentos de valor
artístico, prédios e paisagens, orienta percursos e permite aos cidadãos
aproveitarem melhor as áreas de lazer. A Iluminação Pública nas cidades favorece
as atividades de turismo, comércio e lazer noturno, e ainda estimula a cultura do
uso eficiente e racional da energia elétrica, contribuindo, assim, para o
desenvolvimento social e econômico da população. A demanda da Iluminação
Pública no Brasil é de aproximadamente 2,2 GW, correspondendo a 4,5% do total
nacional. O consumo é da ordem de 10,3 bilhões de kWh/ano, o que equivale a
3,4% do consumo total de energia elétrica do país. Segundo o último levantamento
cadastral realizado em 2004, há aproximadamente 13,0 milhões de pontos de
iluminação pública instalados. Desses pontos, 46,21% localizam-se na Região
Sudeste, 21,39% no Nordeste, 19,15% no Sul, 9,40% no Centro-Oeste, e 3,85% na
Região Norte.
No Brasil, o consumo de energia elétrica destinado à iluminação é expressivo.
Cerca de 17% do consumo total de energia elétrica está associado à produção de
luz através da energia elétrica, incluindo a iluminação pública. A iluminação pública
representa cerca de 3,5% do consumo total de energia elétrica. A Tabela 1,
apresentada a seguir, mostra a distribuição do consumo faturado de energia elétrica
no Brasil no ano de 2003. De um total de 301 TWh faturados, cerca de 10 TWh
foram associados à iluminação pública.
A participação da iluminação pública em relação à demanda é mais expressiva do
que em relação ao consumo de energia elétrica. A demanda máxima do setor
elétrico brasileiro girava em 2003 em torno de 50GW médios (Eletrobrás, 2003). Os
13 milhões de pontos de IP representam uma solicitação de cerca de 4,5% da
demanda de ponta do sistema elétrico (2,2GW), considerando-se que os sistemas
de iluminação pública entram em operação no horário onde há maior solicitação do
sistema elétrico nacional. Portanto, como a participação da iluminação pública na
demanda do sistema elétrico brasileiro (4,5%) é mais significativa do que no
consumo da energia elétrica (3,5%).
A constituição define que a prestação dos serviços públicos de interesse local, nos
quais se insere a iluminação pública, é de competência dos municípios. Mas por se
tratar de um serviço que requer o fornecimento de energia elétrica, está submetido
também à legislação federal. Atualmente a Agência Nacional de Energia Elétrica -
ANEEL é o órgão regulador e fiscalizador dos serviços de energia elétrica no Brasil.
As condições de fornecimento de energia destinado à iluminação pública são
regulamentadas especificamente pela Resolução ANEEL nº 456/2000.
Esta resolução estabelece que, mediante contrato ou convênio, o concessionário
poderá efetuar os serviços de iluminação pública, ficando o Poder Público Municipal
responsável pelas despesas decorrentes. Entretanto, quando o ponto de entrega da
energia é no bulbo da lâmpada, os serviços de operação e manutenção, inclusive
seus custos são de responsabilidade da concessionária. A tendência atual é de que
a manutenção da iluminação pública passe a ser de responsabilidade total dos
municípios.
Luminotécnica
O conhecimento das grandezas envolvidas em luminotécnica e o que elas
representam para o sistema de iluminação são importantes para o estudo da
Iluminação Pública. A seguir serão apresentadas algumas definições de termos
luminotécnicos.
Fluxo Luminoso: O conceito de fluxo luminoso é de grande importância para os
estudos de iluminação. O fluxo luminoso é uma grandeza fotométrica derivada da
intensidade luminosa. Está estreitamente ligado com a capacidade de o homem
ver, pois a luz é uma forma de energia radiante que é percebida pelo homem e sua
interação com o indivíduo está vinculada ao estudo experimental da sensibilidade
visual do olho humano. O fluxo luminoso está contido no fluxo energético (ou fluxo
radiante) e este, por sua vez, é uma energia resultante da radiação (energia
radiante). O fluxo energético é uma grandeza que corresponde a um trabalho na
unidade de tempo e, portanto, sua unidade de medida corresponde a de uma
potência expressa em watts. Isto permite inferir que o fluxo luminoso é uma
potência luminosa. Sabe-se que a sensibilidade do olho humano reage ao estímulo
visual de forma diferenciada, segundo o comprimento de onda da radiação. Apesar
de a visão variar de indivíduo a indivíduo, a Comissão Internacional de Iluminação
estabeleceu a curva da eficácia luminosa espectral relativa para o observador
padrão. Os valores estão tabelados de acordo com os comprimentos de onda.
Portanto, o fluxo luminoso representa uma potência luminosa emitida ou observada,
ou ainda, representa a energia emitida ou refletida, por segundo, em todas as
direções, sob a forma de luz (símbolo: Φ, Unidade: lúmen/lm).
ILuminância:O melhor conceito de iluminância talvez seja: uma densidade de luz
necessária para uma determinada tarefa visual. Isto permite supor que existe um
valor ótimo de luz para quantificar um projeto de iluminação. Baseado em
pesquisas realizadas com diferentes níveis de iluminação, os valores relativos à
iluminância foram tabelados. No Brasil eles se encontram na NBR 5413 –
Iluminância de Interiores, que segue a tendência da norma internacional. Por
definição, iluminância é o fluxo luminoso incidente numa superfície por unidade de
área. Assim, um lux corresponde à iluminância de uma superfície plana de um
metro quadrado de área, sobre a qual incide perpendicularmente um fluxo luminoso
de um lúmen. (símbolo: E, Unidade: lux/lx).
Eficiência Luminosa: Esta grandeza é extremamente simples de ser compreendida
e muito importante para a conservação de energia. Baseia-se numa relação entre
potência de saída versus potência de entrada, ou seja, corresponde à definição
física de rendimento, mas como trata com unidades de potência diferentes, sua
denominação básica é eficiência. Como se refere à luz, recebe adicionalmente a
palavra luminosa. Então, uma fonte luminosa recebe uma potência elétrica
expressa em watts e a transforma numa potência luminosa, expressa em lumens.
A busca por fontes luminosas cada vez mais eficazes processou-se de forma
gradual a partir do momento em que Edison provou que a iluminação de origem
incandescente era uma realidade que veio para ficar. A partir daí as A partir daí as
pesquisas voltaram-se para fontes que cada vez mais apresentassem uma maior
relação entre potência de saída e de entrada, no gráfico um pode-se observar
comparativamente a eficiência de vários tipos de lâmpadas. A competição inicial foi
entre as lâmpadas elétricas incandescentes e as lâmpadas incandescentes obtidas
pela utilização de combustíveis naturais como óleo, espermacete, derivados do
petróleo. Quando a realidade demonstrou que esta competição tornava vencedora
a iluminação de origem elétrica, a pesquisa passou a estudar outras fontes elétricas
que não fossem de origem incandescente. Surgiram, assim, as lâmpadas de
descarga e com elas diferentes famílias. Esta busca intensificou-se no momento em
que os meios científicos começaram a demonstrar o quanto o sistema energético
mundial era dependente das fontes esgotáveis de energia. Em que pese a crítica
que hoje é feita com relação às lâmpadas incandescentes, deve-se argumentar que
da lâmpada incandescente com filamento de carbono com uma eficácia de 2,5
lm/W à lâmpada incandescente com filamento de tungstênio de espiral dupla com
12 lm/W, o passo foi extremamente significativo. A eficiência luminosa de uma fonte
é o quociente entre o fluxo luminoso emitido em lumens, pela potência consumida
expressa em watts. É uma grandeza de compreensão extremamente simples, que
associada com outras permite a seleção de fontes luminosas eficientes e
adequadas à tarefa visual.
Porém, uma das dificuldades na utilização de fontes mais eficientes é de origem
cultural. O homem é, por natureza, muito ligado à tradição e avesso a mudanças.
Aliado a isso, o ato de ver não é puramente racional, mas tem muito de
subjetividade. Por exemplo, fatalmente a iluminação fluorescente, empregando
lâmpadas compactas, será utilizada largamente nos lares, mas existe um
questionamento dos usuários alegando que esta lâmpada não se comporta
exatamente como a incandescente, o que de fato é verdade, pois as
incandescentes têm características muito mais parecidas com as da luz natural.
Entretanto, a lâmpada fluorescente compacta é muito mais eficiente que a
incandescente e, assim, está sendo instalada aos poucos. As razões são as
reduções do preço por unidade e do custo mensal com energia elétrica. Isto
significa que o uso doméstico das incandescentes será suplantado pelas
fluorescentes, ou seja, a questão cultural é um item que não pode ser
negligenciado, mas o fator monetário está presente e será um dos vetores para a
adoção das fluorescentes (símbolo: η, Unidade: lúmen por watt/lm/W).
Temperatura da Cor Correlata: Todos sabem que ao tocarmos uma lâmpada
incandescente, depois de alguns minutos acesa, podemos nos queimar. Uma
quantidade pequena de pessoas sabe que tocar em uma lâmpada fluorescente
após algumas horas acesa não provocará queimadura, apenas calor. Outros, por
sua vez, sabem que existem cores quentes e frias. Afinal, o que permite supor que
a cor tenha temperatura? Primeiramente fica esclarecido que o fato de poder-se
tocar uma lâmpada fluorescente e não uma incandescente não tem relação alguma
com a temperatura da cor. Por outro lado dizer que uma cor é fria em relação à
outra que é quente permite supor que existe uma forma de mensurar a cor por meio
da temperatura. No instante em que um ferreiro coloca uma peça de ferro no fogo,
a peça passa a comportar-se segundo a lei de Planck e vai adquirindo diferentes
colorações na medida em que sua temperatura aumenta. Na temperatura ambiente
sua cor é escura, tal qual o ferro, mas será vermelha a 800 K, amarelada em 3.000
K e branca azulada em 5.000 K. Sua cor será cada vez mais clara até atingir o seu
ponto de fusão. Pode-se, então, estabelecer uma correlação entre a temperatura de
uma fonte luminosa e a sua cor, cuja energia do espectro varia segundo a
temperatura de seu ponto de fusão. Por exemplo, uma lâmpada incandescente
opera com temperaturas entre 2.700 K e 3.100 K, dependendo do tipo de lâmpada
a ser escolhido. A temperatura da cor da lâmpada é geralmente indicada no
catálogo do fabricante. A observação da experiência acima indica que, o corpo
negro, quando aquecido, emite radiação na forma de um espectro contínuo. No
caso de uma lâmpada incandescente, grande parte desta radiação é invisível, seja
na forma de ultravioletas ou de infravermelhos (calor). Apenas uma pequena porção
está na faixa da radiação visível, por isso o rendimento desta fonte luminosa é tão
baixo. O gráfico da Figura 1 ilustra a lei de Planck para radiação de corpo negro.
Ele nos permite observar que quanto maior for a temperatura, maior será a energia
produzida, sendo que a cor da luz está diretamente relacionada com a temperatura
de trabalho (mais fria quanto maior for a temperatura).
Entretanto, quando se empregam fontes luminosas de descarga, como é o caso
das lâmpadas fluorescentes, não tem sentido se falar de radiador integral, visto que
o princípio de produção de luz não é incandescente. Mas é possível estender este
conceito de forma tal que abranja não apenas a temperatura das lâmpadas
incandescentes como também ultrapasse a valores bem maiores, até 25.000 K. Por
exemplo, uma lâmpada fluorescente compacta apresenta a mesma temperatura de
cor (2.700 K) que uma lâmpada incandescente, mas uma lâmpada fluorescente
denominada luz do dia tem uma temperatura de cor de 5.000 K. Surge daí o termo
temperatura de cor correlata, que é a temperatura absoluta cuja cor percebida se
assemelha ao mais próximo possível com aquela apresentada pela fonte luminosa.
A temperatura da cor correlata poderá então ser usada tanto para fontes de origem
incandescente, quanto para as demais fontes.
Considera-se que as cores quentes vão até 3.000 K, as cores neutras situam-se
entre 3.000 K e 4.000 K e as cores frias acima deste último valor. As cores quentes
são empregadas quando se deseja uma atmosfera íntima, sociável, pessoal e
exclusiva (residências, bares, restaurantes, mostruários de mercadorias). As cores
frias são usadas quando a atmosfera deva ser formal, precisa, limpa ex.: escritórios,
recintos de fábricas (símbolo: TCC, Unidade: kelvin K)
Índice de Reprodução de Cor: Antes de tudo é importante saber que a cor somente
existe na mente do observador, isto é, não há instrumento que permita mensurar o
que os olhos detectam e sua respectiva tradução da realidade no cérebro. Galileo,
referindo-se a cores, dizia que “estava inclinado a pensar que gostos, cheiros,
cores, em relação aos objetos, nada mais são do que meros nomes que existem na
parte sensível do corpo; estas qualidades desaparecem quando o ser humano é
removido”. Pode-se argumentar que indivíduos daltônicos não vêem as cores como
na realidade são, mas a medida do grau de daltonismo é grosseira e não permite
definir o seu grau exato, apenas as deficiências de visão para uma ou mais cores.
Portanto, quando se trata da mente, as questões são muito complexas e os
processos de medida ou são subjetivos ou ainda falta muito para um ajuste fino
(Símbolo: IRC, Unidade: por cento /%).
Cor e radiador integral: O advento dos pigmentos trouxe para o homem um uso
intenso da cor que o projetista de iluminação não pode desprezar, pois sua
preocupação deve residir em reproduzi-las, o melhor possível, em função da tarefa
visual. Um dos meios de avaliar como a cor está sendo reproduzida é através de
um índice. Este índice é obtido empregando-se curvas espectrais da fonte, da
superfície refletora e a curva de eficácia espectral.
O índice de reprodução de cor é o valor percentual médio relativo à sensação de
reprodução de cor, baseado em uma série de cores padrões. Seu símbolo é IRC e
sua unidade é percentual [%]. É relativa ao índice do radiador integral (corpo negro)
que apresenta um valor de 100%. Costuma-se afirmar que está relacionado com a
lâmpada incandescente, pois esta tem um comportamento próximo ao do radiador
integral. Logo, se uma fonte luminosa apresenta um índice de 60%, este está
relacionado com o radiador integral que é 100%. Isto é verdade em parte. O IRC é
uma tentativa de mensuração da cor avaliada pelo cérebro, Como a percepção
varia segundo o indivíduo e suas experiências anteriores, nem sempre esta
avaliação corresponde à realidade. Para facilitar o esclarecimento, é costume, entre
os fabricantes, apresentar uma tabela que informe comparativamente o índice de
reprodução de cores, a temperatura da cor e a eficiência luminosa.
A equação de Planck mostra que o espectro energético dos radiadores integrais é
constituído por um espectro contínuo cuja energia depende da temperatura de cor.
As fontes de descarga são, por sua vez, correlacionadas com a temperatura da cor
de um radiador hipotético, visto que o princípio da incandescência não é o mesmo
da condução através dos gases. Por esta razão, uma fonte luminosa baseada no
princípio da descarga através dos gases apresenta uma temperatura de cor
correlata (TCC) que, medida em kelvins, corresponderá a uma fonte teórica
incandescente. Em outras palavras, se os 60%, mencionados acima,
corresponderem a uma fonte luminosa de descarga, ele somente será comparado
com um radiador integral de mesma temperatura de cor, isto é, somente podem ser
comparados índices de reprodução de cor que apresentem mesmo TCC, ou
próximos. Um IRC 100 significa que não há alteração de cor, quando comparado
com aquele apresentado pela fonte de referência. As lâmpadas fluorescentes
compactas, que são previstas para uso residencial, têm uma temperatura de cor de
2.700 K, ou seja, a mesma de uma lâmpada incandescente, mas um IRC médio da
ordem de 80%.
Equipamentos De Iluminação Pública
Lâmpadas: Pode-se considerar a lâmpada como o equipamento de maior influência
para as características de um ponto luminoso. Ela é a principal responsável pelo
fluxo luminoso, consumo de energia e reprodução de cores do local iluminado.
Existem dois princípios de funcionamento que podem ser utilizados pelas
lâmpadas, o da incandescência e o da descarga elétrica. As lâmpadas que utilizam
a incandescência são a incandescente e a halógena. As demais, fluorescentes,
vapor metálico, vapor de mercúrio e vapor de sódio em alta pressão, citando
apenas as mais usadas, são lâmpadas de descarga. Existem ainda as lâmpadas
mistas, que combinam as duas tecnologias, incandescência e descarga.Nos tópicos
seguintes serão mostradas as principais características de cada uma dessas
lâmpadas e feita uma análise de qual delas é mais adequada para os projetos
Reluz de iluminação pública.
Lâmpadas Incandescentes: São lâmpadas que funcionam através da passagem da
corrente elétrica por um filamento de tungstênio que, com o aquecimento, gera a
luz. O tungstênio é o material que mais se adapta às elevadas temperaturas que se
verificam no interior das lâmpadas, onde existe vácuo ou um gás raro. As partes
principais de uma lâmpada incandescente são: base, bulbo e filamento (ver Figura
2). As bases podem ser do tipo rosca ou baioneta, cada qual com finalidades
específicas. Os bulbos podem ser do tipo globular comum, pêra, parabólico entre
outros. Há lâmpadas infravermelhas, germicidas, para iluminações gerais ou
refletoras, com as mais diversas aplicações. Seu custo é baixo, mas sua eficiência
luminosa também, da ordem de 12 lm/W, a exemplo da sua vida útil, cerca de 1.000
horas. Isto se deve ao fato de a lâmpada não apenas emitir energia luminosa, mas
também calor. Sua vantagem é a temperatura de cor agradável, na faixa de 2.700K
("amarelada") e reprodução de cor (IRC) de 100%, aproximando-se muito da luz
natural. As lâmpadas incandescentes podem ser adaptadas a um dimmer para
controle da potência.
Na iluminação pública, as lâmpadas são normalmente ligadas em paralelo na rede
de distribuição secundária de energia elétrica. Podem ser usadas as mesmas
lâmpadas de iluminação domiciliar. É, contudo, indicada para iluminação pública, a
utilização de lâmpadas especiais que possuem vida mais longa (1500 horas), maior
resistência às vibrações e bulbo transparente. Contudo, atualmente este tipo de
lâmpada é mais comumente encontrado na iluminação residencial, tendo seu uso
em baixa escala na iluminação pública. Devido principalmente à sua baixa
eficiência e vida útil, este tipo de lâmpada deve ser substituído por lâmpadas a
vapor de sódio em alta pressão.
Lâmpadas Halógenas: As lâmpadas halógenas possuem o mesmo princípio de
funcionamento das lâmpadas incandescentes. Porém, são incrementadas com
gases halógenos (iodo ou bromo) que, dentro do bulbo, se combinam com as
partículas de tungstênio desprendidas do filamento. Essa combinação (iodeto de
tungstênio), associada à corrente térmica dentro da lâmpada, faz com que as
partículas de tungstênio evaporado se depositem de volta no filamento, criando
assim o ciclo regenerativo do halogênio. Para que este ciclo ocorra, a temperatura
do bulbo deve estar acima de 250°C, obrigando a utilização de bulbos de quartzo, o
que encarece a produção e exige que a lâmpada funcione nas posições para a qual
foi projetada. A exemplo das incandescentes, as halógenas possuem perfeita
reprodução de cores e admitem a utilização do dimmer. Porém, devido ao fato de o
filamento trabalhar em temperaturas mais elevadas (aproximadamente 3200 a 3400
K), e sua capacidade regenerativa, as elas possuem algumas vantagens em
relação às incandescentes. Dentre elas podemos citar a redução de 25% a 40% no
consumo de energia, luz mais branca, brilhante e uniforme durante toda vida
(devido ao fluxo luminoso ter maior temperatura de cor), maior vida útil, com média
de 2.000 horas, dimensões reduzidas e ausência de depreciação do fluxo luminoso
por enegrecimento do bulbo. Apesar destas vantagens, as lâmpadas halógenas não
são suficientemente eficientes para serem aplicadas a projetos de eficiência na
iluminação pública. Seu uso é mais indicado para fins decorativos.
Lâmpadas Fluorescentes: As lâmpadas que serão descritas neste e nos próximos
tópicos utilizam o princípio da descarga elétrica. As florescentes emitem uma
descarga, sob baixa pressão, pela passagem da corrente elétrica através de um
gás, geralmente vapor de mercúrio ou argônio. O fenômeno é chamado de
ionização. Esta descarga é quase totalmente formada por radiação ultravioleta,
invisível ao olho humano. Ela é convertida em luz visível pelo pó fluorescente que
reveste a superfície interna do bulbo (ver Figura 3). Dependendo da composição do
pó fluorescente, resultam as mais diferentes alternativas de cor de luz, adequadas a
cada tipo de aplicação. Ele também determina a qualidade e quantidade de luz e a
eficiência na reprodução de cor. Lâmpadas fluorescentes são encontradas nas
versões standard, com eficiência energética de até 70 lm/W, temperatura de cor
entre 4.100 e 6.100K, e com pó trifósforo, com eficiência energética de até 96 lm/W,
temperatura de cor entre 4.000 e 6.000K. Lâmpadas fluorescentes têm custos
maiores que as incandescentes e necessitam de equipamentos auxiliares, como
reator e dispositivo de partida. Todavia, sua eficiência luminosa é cinco vezes maior
e a vida útil mediana é de 7.500 horas. A reprodução de cores fica em torno de
85%, valor baixo em relação às incandescentes, mas alto quando comparado com
lâmpadas a vapor de sódio, por exemplo. Por estas razões, são utilizadas
comumente em empresas, escritórios e indústrias. Devem ser substituídas por
lâmpadas a vapor de sódio sob alta pressão nos projetos Reluz de iluminação
pública, pois estas possuem tecnologia muito superior no quesito eficiência.
Lâmpadas Mistas: São lâmpadas ao mesmo tempo incandescentes e de descarga,
constituídas de um tubo de descarga de mercúrio, ligado em série com um
filamento de tungstênio. Este filamento, além de funcionar como fonte de luz, age
como resistência, limitando a corrente da lâmpada. Por estes motivos são
chamadas de lâmpadas mistas, pois combinam a tecnologia das lâmpadas
incandescentes com a das lâmpadas de descarga de alta pressão. No início do
funcionamento, o filamento incandescente é aceso e, aos poucos, o mercúrio é
vaporizado, iniciando-se o processo da iluminação por meio do vapor de mercúrio.
A luz possui uma coloração branco-azulada, agradável a visão e de ampla
aplicação em espaços exteriores. Funcionam em tensão de rede de no mínimo 220
V, emitem cerca de 25 lm/W, o seu fator de potência é igual a 1 e possuem vida útil
aproximada de 6.000 horas. Têm duas grandes vantagens sobre as lâmpadas de
vapor de mercúrio comum: não necessitam de reator e podem ser aplicadas
simplesmente substituindo a lâmpada incandescente, sem necessitar adaptação.
Geralmente substituem incandescentes de alta potência. O seu campo de aplicação
é na iluminação de ruas, jardins, armazéns, garagens e postos de gasolina. Apesar
de serem mais eficientes do que as lâmpadas incandescentes e mais práticas do
que as lâmpadas vapor de mercúrio, o rendimento das lâmpadas mistas é muito
inferior ao das lâmpadas a vapor de sódio. Por este motivo, nos projeto Reluz,
todas as lâmpadas mistas devem ser substituídas.
Lâmpadas a Vapor de Mercúrio: Utilizam o princípio da descarga em alta pressão,
através do vapor de mercúrio. Uma descarga elétrica entre os eletrodos leva os
componentes internos do tubo de descarga a produzirem luz. É uma lâmpada de
reação com partida dada por meio de um resistor. Em alguns casos é necessário o
uso de ignitores na partida. Uma vez iniciado o arco entre um dos eletrodos
principais e o eletrodo auxiliar, o vapor de mercúrio contido no tubo vaporiza-se,
propiciando um meio condutor favorável. Assim, entre os eletrodos principais, se
forma um arco, produzindo energia luminosa em escala visível, pois o vapor de
mercúrio encontra-se em alta pressão. O tempo entre a partida e a estabilização
total do fluxo luminoso de uma lâmpada de vapor de mercúrio varia de 2 a 15
minutos. A lâmpada a vapor de mercúrio têm aparência branco-azulada e é
utilizada em larga escala na iluminação de ruas, jardins públicos, postos de
gasolina, campos de futebol e áreas industriais. Seu índice de reprodução de cores
é, em média, de 40% e sua vida útil gira em torno de 24.000 horas. A eficiência
luminosa chega a 55 lm/W e ela pode ser encontrada com potências que variam de
80 a 1.000W. É considerada uma lâmpada de boa eficiência, porém seu
desempenho está um pouco abaixo do desempenho das lâmpadas a vapor de
sódio em alta pressão. Por este motivo, não é recomendado pela Eletrobrás a
manutenção de nenhuma lâmpada a Vapor de Mercúrio na iluminação pública das
cidades.
Lâmpadas de vapor metálico: A lâmpada de vapor metálico é semelhante à
lâmpada de vapor de mercúrio, porém combinam iodetos metálicos (tálio, índio),
com altíssima eficiência energética, excelente reprodução de cor, longa
durabilidade e baixa carga térmica. Existe ainda a possibilidade de se variar a
coloração da lâmpada pela seleção dos iodetos metálicos colocados no interior do
tubo de descarga. Esse tipo de lâmpada também conta com um revestimento de
alumina nas extremidades do tubo de descarga, cujo objetivo é refletir o calor
produzido pela descarga para os eletrodos, impedindo a condensação dos iodetos
no interior do tubo de descarga da lâmpada. Sendo as tensões de partida mais
elevadas e as características elétricas diferentes, essas lâmpadas exigem
equipamentos auxiliares especialmente projetados para as mesmas. Alguns
modelos exigem, também, um dispositivo de partida (starter). Lâmpadas de vapor
metálico estão disponíveis nos mais variados formatos, existindo ainda lâmpadas
de altíssima potência que são desprovidas de bulbo, utilizando, portanto, um refletor
fechado hermeticamente. Dentre as aplicações, destacam-se a iluminação de lojas,
estádios de futebol, monumentos, indústrias, residências, e até mesmo, iluminação
automotiva, com as chamadas lâmpadas de xenônio, que são lâmpadas de vapor
metálico com atmosfera de xenônio, capazes de acender instantaneamente.
Também estão disponíveis numa enorme gama de potências, indo de 10W até
18.000 W. Na iluminação pública usam-se potências de 70W a 400W. Em
lâmpadas de alta potência, a eficiência pode chegar a 90 lm/W e o IRC a 90%. A
temperatura de cor varia de 4.000 a 6.000K, sendo considerada fria. A vida útil varia
entre 8.000 e 15.000 horas e a luz é muito branca e brilhante. Suas características
funcionais, como eficiência luminosa e vida útil, deixam a desejar quando
comparadas com lâmpadas a vapor se sódio sob alta pressão.
Lâmpadas a Vapor de Sódio sob Alta Pressão: A lâmpada a vapor de sódio sob alta
pressão, que chamaremos de VSAP, é a última palavra em matéria de eficiência,
durabilidade e confiabilidade. É uma lâmpada que funciona segundo o mesmo
princípio da lâmpada de vapor de mercúrio sob alta pressão, diferindo na mistura
dos gases. As VSAP utilizam uma pequena quantidade do metal sódio misturado
com mercúrio, que é colocada em uma cápsula de vidro, com gás xenônio ou
argônio em seu interior (ver Figura 4). Estes gases nobres ativam o arco voltaico
que é formado entre os eletrodos colocados nas extremidades da cápsula e iniciam
a ignição da lâmpada. Durante o aquecimento inicial da lâmpada, o sódio e o
mercúrio gradativamente se vaporizam, fazendo com que uma tênue luz seja
emitida pela lâmpada. A pressão aumenta a seguir e a luz produzida é de alta
intensidade. A exemplo das outras lâmpadas de descarga, o arco emite raios UV,
invisíveis ao olho humano, mas a ampola é montada no interior de um bulbo
revestido internamente com uma camada de fósforo, que passa a emitir luz assim
que recebe os raios UV. A lâmpada VSAP foi idealizada por pesquisadores dos
principais fabricantes de lâmpadas do mundo, dentre estes a GE, que apresentou
um dos primeiros protótipos desse tipo de lâmpada. O maior obstáculo para a
elaboração desse audacioso projeto foi a confecção de um tubo de descarga que
suportasse a agressividade do sódio sob altas temperaturas (aproximadamente
1.000°C) e pressões. Este obstáculo foi transposto com o desenvolvimento do óxido
de alumínio sintetizado, material cerâmico com ponto de fusão de 2.050°C,
translúcido e quimicamente à prova de vapor de sódio em elevadas temperaturas.
A luz dessas lâmpadas possui tonalidade amarelada devido ao componente sódio e
seu espectro luminoso é descontínuo. O IRC das lâmpadas varia muito conforme o
tipo e modelo, indo de 20, para lâmpadas comumente aplicadas na iluminação
pública, a 70, em lâmpadas com rendimento de cor melhorado. Sua temperatura de
cor gira em torno de 2.000 K a 3.200 K. Com o tempo de uso, pode ocorrer variação
na tonalidade da luz emitida. As lâmpadas VSAP estão disponíveis numa grande
quantidade de formatos, indo das tradicionais formas ovóide e tubular até a forma
refletora parabólica. A eficiência luminosa varia de 80 lm/W, para lâmpadas de 70
W, a 150 lm/W para lâmpadas de 600 W. Considerando estas mesmas potências, a
vida útil também varia, de 16.000 horas a 32.000 horas, sendo por isso
consideradas lâmpadas de longa durabilidade. Os reatores e fiação devem ser
projetados levando-se em conta o pulso de tensão necessário à partida. Alguns
modelos exigem a utilização adicional de um ignitor transistorizado que provoca a
elevação transiente da tensão necessária à partida (2.500 V). Estas lâmpadas são
extremamente úteis em diversas aplicações, dentre elas portos, rodovias, ferrovias,
estacionamentos e iluminação pública em geral, casos em que a reprodução de
cores não é um fator importante. Também é utilizada para iluminação de longo
alcance, como por exemplo, em campos de futebol. Além das vantagens já citadas,
estas lâmpadas possuem a característica de atrair menos insetos, em virtude do
comprimento de onda da luz que emitem ser diferente do das outras lâmpadas. Por
ser a tecnologia de lâmpada com a maior eficiência luminosa (lm/W) e vida útil da
atualidade, as lâmpadas VSAP são recomendadas pelo manual do programa Reluz
para substituírem todas as outras lâmpadas existentes nos municípios.
Reatores: Reatores são equipamentos auxiliares utilizados em conjunto com
lâmpadas de descarga elétrica. Servem para dar partida estabilizada e firme à
lâmpada de descarga, sem cintilação em qualquer situação. Sem reator, a lâmpada
ligada diretamente à rede iria exigir mais e mais corrente até se queimar. A corrente
ideal para o funcionamento da lâmpada é limitada pelo reator. Quando o reator não
tem as características elétricas adequadas à lâmpada, ele estabiliza a corrente
acima ou abaixo da necessária, causando queima prematura ou baixa emissão de
luz, além do superaquecimento. No caso de superaquecimento, além de aumentar
o consumo, transforma a energia em calor e prejudica a segurança da instalação,
com risco de curtos-circuitos e incêndios. Quando a corrente está abaixo da ideal, a
lâmpada emite menos luz e, para iluminar o ambiente de forma adequada, serão
necessárias mais lâmpadas, e, conseqüentemente, os gastos de energia elétrica e
compra de material para aumentar os pontos de luz serão maiores. Passando
pouca corrente, os eletrodos não serão aquecidos de forma correta e quando a
lâmpada tentar acender ela piscará várias vezes, causando um bombardeio dos
eletrodos até que eles alcancem a temperatura ideal, o que também levará à
redução da vida da lâmpada. Hoje estão disponíveis no mercado dois tipos de
reatores que podem ser usados na iluminação pública. São eles o eletromagnético
e o eletrônico. O eletromagnético é mais comumente encontrado nas instalações
atuais, devido à sua maior robustez e menor custo. Porém o eletrônico também
possui suas vantagens, como veremos mais adiante. Para iluminação pública,
temos ainda as opções de reatores internos, alojados na luminária, e externos,
encaixados através de uma alça ao poste, como mostra a Figura 5.
Reatores Eletromagnéticos: Um reator eletromagnético é formado, basicamente,
por uma bobina de fio de cobre enrolada ao redor de um núcleo de material ferro-
magnético. No momento da ligação da lâmpada e do reator à rede, começa a
circular uma corrente elétrica na bobina do reator, o que gera uma perda de energia
em forma de calor que é conhecida como perda Joule, motivo pelo qual o reator
esquenta quando funciona.A temperatura máxima de funcionamento de um reator,
segundo normas da ABNT, é de 90ºC. Quando um reator está operando acima
dessa temperatura deve ser substituído, pois é um produto com algum defeito ou foi
produzido a partir de um projeto inadequado ou com matérias primas de qualidade
inferior, colocando em risco a segurança da instalação. Existem dois tipos de
reatores eletromagnéticos: o de partida convencional, com starter, e o de partida
rápida. O funcionamento do reator de partida convencional requer o uso de starter
ou interruptor manual para armar o circuito no reator e aquecer os filamentos das
lâmpadas. Quando os filamentos estão aquecidos, o starter abre e o reator fornece
a corrente adequada de partida, limitando, após, o fluxo desta aos valores corretos
para o funcionamento adequado da lâmpada. Já os de partida rápida fornecem
níveis adequados de energia para aquecer continuamente os filamentos das
lâmpadas por meio de pequenas bobinas de baixa tensão, reduzindo as exigências
de tensão de circuitos abertos para partida e acelerando o intervalo de partida.
Normalmente é necessário que o sistema esteja aterrado para que, através do
efeito capacitivo entre a lâmpada e a luminária, sejam descarregadas à terra as
cargas estáticas que se acumulam ao longo do bulbo da lâmpada fluorescente. O
fato de o reator ser magnético faz com que ele vibre e emita ruído, porém o
preenchimento correto do reator com resina poliéster atenua a vibração a níveis
quase imperceptíveis, além de permitir a dissipação térmica. A fixação correta do
reator na luminária ou poste, também é importante para a eliminação dos ruídos. A
Figura 6 mostra reatores eletromagnéticos comumente utilizados na iluminação
pública.
Reatores Eletrônicos: Os primeiros reatores eletrônicos para lâmpadas
fluorescentes foram introduzidos no Brasil no início da década de 90. Eles operam
em alta freqüência, acima de 20kHz, a partir da rede elétrica de baixa freqüência.
Na alta freqüência as perdas diretas são reduzidas, resultando em maior eficiência
e economia de energia quando comparado com os reatores eletromagnéticos. Os
reatores eletrônicos possuem tecnologia inovadora, não necessitando de re-ignição
constante, como ocorre nos reatores eletromagnéticos convencionais. Outras
vantagens são: ausência do efeito estroboscópico, maior durabilidade da lâmpada
(o aumento de sua vida útil chega a 30%), menor peso e volume e baixa
temperatura de trabalho. Além disso, não necessitam de capacitores para correção
do fator de potência, visto que sua construção já proporciona valores altos.
Considerando a baixa eficiência relativa dos reatores eletromagnéticos produzidos
e vendidos no Brasil, os reatores eletrônicos podem reduzir o consumo de
eletricidade para lâmpadas de descarga em cerca de 25 a 30%. Todavia, alguns
modelos nacionais são de baixa qualidade, com pequena vida útil e altas distorções
harmônicas (THD), o que pode prejudicar o funcionamento de outros equipamentos
que estejam ligados na mesma rede. Para evitar este problema, devem ser
construídos já com um filtro de harmônicas. As principais barreiras para o aumento
do uso de reatores eletrônicos são: Pouco conhecimento; Custo inicial alto, da
ordem de três a quatro vezes o custo de reatores eletromagnéticos, para modelos
de melhor qualidade; Existência de alguns reatores eletrônicos de baixa qualidade
no mercado.
Reatores externos e internos: Para aplicação na iluminação pública, encontram-se
hoje no mercado reatores de uso interno e de uso externo. Os reatores externos
são fabricados com uma alça metálica em L acoplada ao seu corpo. No lado da
alça oposta ao reator há uma furação, que serve para que o reator seja parafusado
diretamente no poste ou na cinta que prende o braço da luminária ao poste.
Geralmente o ignitor e o capacitor estão embutidos dentro desses reatores, quando
necessários ao funcionamento da lâmpada. Estes reatores dissipam o calor
naturalmente, pois sua carcaça metálica está em contato direto com o ar. Devem
possuir cabos flexíveis coloridos, esquemas de ligação e grau de proteção IP 65,
conforme norma ABNT. Opcionalmente, alguns modelos possuem base para
acoplamento do relé. Já os modelos internos para iluminação pública são instalados
dentro de um alojamento, na própria luminária. O alojamento deve possuir grau de
proteção IP 65, mas o reator não, por isso eles são mais baratos que os de uso
externo. Ao contrário do que ocorre nos reatores externos, o ignitor e o capacitor,
quando necessários, não estão incorporado dentro dos reatores internos. Dissipam
o calor através do corpo da luminária à qual estão acoplados, que geralmente é
metálico. A tomada para o relé pode estar embutida na parte superior da luminária
ou ser comprada separadamente. Em instalações mais simples o relé é
simplesmente conectado em alguma outra parte dos circuitos, sem utilizar uma
base. Também devem possuir cabos flexíveis coloridos e esquemas de ligação,
conforme norma ABNT.
Ignitores e Capacitores: Como o funcionamento dos reatores utilizados na
iluminação pública está intimamente ligado ao uso de ignitores e capacitores, cabe
aqui uma breve explicação sobre estes dispositivos. Para dar a partida de uma
lâmpada de descarga, o ignitor sobrepõe um ou mais pulsos de alta tensão,
normalmente de 0,7 a 4,5 kV, sobre a tensão nominal da lâmpada para que se
produza a descarga. Uma vez acesa a lâmpada, o ignitor pára, automaticamente,
de produzir os pulsos. O circuito eletrônico do ignitor possui componentes sensíveis
à temperatura, sendo a temperatura máxima permitida na carcaça de 85°C. Devem,
portanto, ser instalados em local abrigado de intempéries. A Figura 7 mostra um
modelo de ignitor para iluminação pública. Já o capacitor não afeta as condições da
lâmpada, porém modifica as condições da rede. Ele é usado apenas em conjunto
com reatores eletromagnéticos, servindo para elevar o fator de potência dos
mesmos para 0,92. Normalmente eles estão embutidos nos reatores. Com isso é
possível reduzir em até 50% os valores de corrente de linha, proporcionando desta
forma redução da bitola de fio e diminuições das perdas do sistema de iluminação
Fator de potência dos reatores: O fator de potência representa a relação entre a
potência aparente total consumida e a potência ativa, que é efetivamente
transformada em energia mecânica, térmica ou, em nosso caso, luminosa. Este
fator é expresso numericamente, assumindo valores entre 0 e 1. Os equipamentos
são classificados como sendo de alto fator quando este valor é igual ou superior a
0,92. Um fator de potência baixo indica que a energia não está sendo aproveitada
da melhor forma possível pelo equipamento. Reatores de alto fator de potência
requerem baixo nível de corrente, reduzindo o aquecimento dos condutores e os
custos da fiação. A Eletrobrás atribui o selo Procel a reatores eletromagnéticos de
diversos fabricantes, desde que estes apresentem perdas reduzidas e alto fator de
potência. Nos anexos deste trabalho é apresentada uma parte da lista de reatores
eletromagnéticos com selo Procel, para lâmpadas a vapor de sódio.
Relés Fotoelétricos: Os relés fotoelétricos são equipamentos de comando
amplamente utilizados na iluminação pública. Eles têm o objetivo de ligar as
lâmpadas no início da noite, quando a iluminância ambiente estiver abaixo de 10
lux, e desligá-las ao amanhecer, quando a iluminância estiver acima deste valor.
Para efeitos de cálculo de consumo de energia dos equipamentos de iluminação
pública, visto que não são usados medidores para esta aplicação, considera-se que
os relés passam 12 horas por dia fechados, conduzindo corrente, e 12 horas
abertos. Para perfeito funcionamento no inverno e verão, devem ter o sensor
voltado para o sul no momento da instalação. Podem ser usados com comando
individual, ou seja, um relé para cada ponto luminoso, ou em grupo, quando um
único relé é responsável pelo acionamento de diversas lâmpadas, caso comum em
praças e áreas esportivas.
Luminárias: Outro equipamento que sempre está presente num ponto de iluminação
pública é a luminária. Ela tem a função de abrigar a lâmpada, para protegê-la contra
variações do clima e vandalismo. Também refletem a luz da lâmpada no sentido do
solo, de modo a proporcionar maior luminosidade no ambiente onde estiver
instalada. Existem vários fatores que devem ser considerados na especificação e
compra de luminárias para iluminação pública. Dentre eles os mais importantes
são: corpo refletor, porta-lâmpada, fechamento, alojamento para equipamentos
auxiliares e tomados para relé. Serão vistos detalhadamente cada um deles.
Corpo Refletor: São chamadas de luminárias reflexivas aquelas que possuem corpo
refletor interno. Os refletores podem utilizar o alumínio polido e anodizado,
revestimento com película de prata ou uma camada vitrificada, materiais que
normalmente são importados da Alemanha ou EUA. Dado que no custo do material
estão incluídos os custos de importação e transporte, uma luminária reflexiva de
alta qualidade custa cerca de cinco a dez vezes mais do que as luminárias comuns
feitas de aço pintado. No entanto, o uso da luminária reflexiva pode incrementar de
uma maneira global a eficiência das instalações em cerca de 30 a 50%, permitindo
o uso de menos lâmpadas e reatores, com uma emissão equivalente de luz.
O uso de luminárias reflexivas está crescendo no Brasil devido ao alto custo da
eletricidade, tentativas de aprimoramento dos sistemas de iluminação e crescente
divulgação desta medida de eficiência. Apesar disso, a adoção destas luminárias é
limitada principalmente pelo seu alto custo, o qual se deve em parte à importação
do material utilizado na fabricação delas. Embora o Brasil seja um grande produtor
e exportador de alumínio, o alumínio de alta qualidade, com mais de 99,9 % de
pureza, necessário para um bom refletor especular não é produzido no Brasil.
Produtores de alumínio estão produzindo refletores de diversos tipos, porém a sua
qualidade ainda deixa a desejar quando comparada com os refletores importados.
Porta-lâmpadas: É chamada de porta-lâmpada ou soquete a parte da luminária
onde a lâmpada é rosqueada. Geralmente é revestido externamente com
porcelana, que serve para isolar a região onde é encaixada a lâmpada das demais
partes da luminária e proteger as pessoas que manuseiam o equipamento.
Internamente possui corpo de metal não-ferroso, como latão ou bronze, com rosca,
local onde a lâmpada é instalada e submetida a uma tensão, necessária ao seu
funcionamento. O importante para a confecção do projeto Reluz é saber que nas
luminárias para iluminação pública existem dois tipos de soquete, o E-27, de
tamanho menor, e o E-40, de tamanho maior. A simbologia “E” é uma homenagem
a Thomas Alva Edison (1847-1931), inventor da lâmpada elétrica. Num projeto
Reluz no qual se deseja instalar novas lâmpadas e aproveitar as luminárias
existentes, deve-se certificar que a rosca das novas lâmpadas é adequada ao
soquete das luminárias já instaladas. Quando não se tem a informação de qual é o
soquete da luminária existente, padronizações usadas por fabricantes, que
escolhem os tipos de soquete de acordo com a potência das lâmpadas, têm
facilitado o trabalho dos projetistas. Neste caso basta saber qual é o tipo e potência
da lâmpada existente. Por exemplo, lâmpadas Vapor de Mercúrio 80W possuem
sempre rosca do tipo E-27.
Fechamento: Hoje se encontram no mercado luminárias para iluminação pública
com basicamente três tipos de fechamento: a aberta, fechada com tela e fechada
com difusor. Cada uma delas tem aspectos técnico-econômicos particulares, que
vamos resumir a seguir. As luminárias abertas não possuem, em sua parte inferior,
nenhum material que proteja a lâmpada da ação do tempo e de vândalos. Ela é o
tipo mais barato encontrado no mercado, mas a lâmpada instalada nela tende a ter
menor vida útil quando comparada à lâmpadas instaladas em luminárias fechadas,
devido principalmente às variações climáticas. Já as luminárias fechadas com tela,
que geralmente é metálica, têm um custo um pouco mais elevado comparando com
as luminárias abertas. Sua vantagem é que a tela protege a lâmpada contra a ação
de vândalos. Porém a lâmpada continua sofrendo com a variação da temperatura
ambiente, sendo que em condições normais sua vida útil não será muito diferente
da vida útil das lâmpadas instaladas em luminárias abertas. Por último existem as
luminárias fechadas com difusor, que podem ser materiais comuns ou refratores
(ver Figura 8). Nos casos de materiais comuns, as lâmpadas tendem a ter maior
vida útil, pois além estarem protegidas contra a ação de vândalos, não há grandes
variações de temperatura ou risco de umidade no interior da luminária,
dependendo, é claro, de seu grau de proteção IP. Quando o fechamento é feito com
material refrator, além das vantagens já citadas, a distribuição da luz é melhor. Isto
ocorre devido às propriedades físicas do material, que refrata em diversas direções
a luz que recebe da lâmpada, fazendo com que a área iluminada sob o poste seja
maior. Encontra-se hoje no mercado refratores de policarbonato, vidro temperado e
acrílico. Para saber qual é o melhor fechamento dentre os citados, é preciso utilizar
softwares específicos, que apresentam a distribuição fotométrica da luz de acordo
com as características de cada fechamento. É recomendado o uso de material
totalmente translúcido para que a luz na seja retida no fechamento.
Outras Características: Além das características principais das luminárias, que já
foram citadas acima, é possível ainda notar mais alguns detalhes. Existem
luminárias que possuem tomadas para relé e alojamento para equipamentos
auxiliares. Na maioria dos pontos de iluminação pública encontramos o relé
instalado no topo do reator, e ambos externos à luminária, junto ao poste. Porém é
possível também instalar o relé na própria luminária, que deve possuir, neste caso,
uma tomada ou base para relé, localizada em sua parte superior. Obviamente o
custo de tal luminária será mais alto. No caso do alojamento, trata-se de um
compartimento onde é possível instalar equipamentos auxiliares, como reatores e
ignitores. Um exemplo de aplicação é a instalação de um reator interno, que ficará
protegido dentro da luminária. A vantagem é que o grau de proteção IP deste reator
não precisa ser tão alto quanto o de um reator externo (que exige IP-65), o que
certamente diminui os seus custos. Porém a luminária com esta característica é
mais cara que a comum, fazendo-se necessário colocar lado a lado os dois tipos de
instalação para que seja definido qual é a mais vantajosa. Este é apenas um
exemplo de uma variável, que vai exigir cálculos e ponderações do projetista,
dentre as muitas que são encontradas durante a elaboração de um projeto de
eficiência para iluminação pública.
Braços: Os braços são usados na iluminação pública para que a luminária seja
projetada um pouco à frente do poste, de modo que a luz seja mais bem distribuída.
Caso os braços não fossem utilizados, como era feito a algumas décadas, grande
parte da luz emitida pela lâmpada seria desperdiçada iluminando uma face do
poste. Os braços podem ser fixados nos postes de duas maneiras, dependendo do
tipo de poste. Se o poste for circular, a fixação é feita através de uma cinta metálica
que fica abraçada ao poste. Para postes em formato quadrado, a fixação é feita
através de parafusos e outras ferragens. Há também luminárias que são instaladas
diretamente nos postes, não necessitando de braços. Para saber o comprimento
ideal e inclinação dos braços, devem-se seguir as normas da ABNT, que foram
feitas para otimizar a distribuição da luz. No caso deste trabalho serão utilizadas
normas da COPEL, visto que estas são baseadas naquelas. A norma COPEL que
trata de braços para iluminação pública é a NTC 0044. Segundo a norma citada, os
braços devem ser adequados para operar a uma altitude de até 1000 metros, em
clima tropical com temperatura ambiente de -5°C até 40°C, média diária não
superior a 35°C, umidade relativa de até 100%, precipitação pluviométrica média
anual de 1500 a 3000 milímetros, sendo que ficarão expostos ao sol, à chuva e à
poeira. Quanto ao acabamento, devem ser isentos de rebarbas, cantos vivos,
achatamento de seções ou outros defeitos incompatíveis com o seu uso. A
zincagem deve ser feita após a fabricação, furação, soldagem e identificação da
base. Quanto ao aspecto visual, as partes zincadas devem estar isentas de áreas
não revestidas e irregularidades tais como inclusões de fluxo de borras ou outros
defeitos. A zincagem deve ser executada por imersão a quente, conforme a NBR
6323, sendo que a espessura exigida da camada de zinco varia de 54 a 86 μm. Por
norma, os braços de iluminação pública são classificados em 3 tipos: BR-01, BR-02
e BR 03. O tipo BR-01 tem 1 metro de comprimento e diâmetro externo do tubo de
25 a 26,5 mm, e é usado quando as lâmpadas são VSAP 70W. O tipo BR-02 tem 3
metros de comprimento e diâmetro externo do tubo de 45 a 49 mm, usado quando
as lâmpadas são VSAP de 100 a 250W. O tipo BR-03 tem 3 metros de
comprimento e diâmetro externo do tubo de 59 a 62 mm, usado quando as
lâmpadas são VSAP a partir de 400W. A Figura 9 exemplifica um ponto de
iluminação pública comum, utilizando braço BR-02.
Cabos e Ferragens: Para fazer a conexão elétrica entre os diversos equipamentos
citados, é recomendado o uso de cabo de cobre com dupla isolação em XLPE,
bitola de 2,5 mm², para todos os tipos e potências de lâmpadas. Aplicações
demonstram que o cobre é um material de mais fácil manuseio quando comparado
com o alumínio, exigindo menos ferramentas especiais, além de ser mais resistente
à corrosão. Dentre as ferragens necessárias podem ser citados parafusos, arruelas,
porcas, terminais, conectores, fita isolante entre outros.
REFERÊNCIAS
MOREIRA, Vinícius de Araújo. Iluminação e Fotometria – Teoria e Aplicação.
Editora Edgard Blücher Ltda. 1987. São Paulo.
ANEEL - Manual para Elaboração do Programa Anual de Combate ao Desperdíciode Energia Elétrica da ANEEL – Ciclo 1999/2000, disponível em: www.aneel.gov.br (acesso em Maio/2012).
ELETROBRÁS, 2004c – Guia Técnico Procel-ReLuz – Eletrobrás, PROCEL, Rio deJaneiro – 175p.
ELETROBRÁS, 2004e – Planilha: Consumo Faturado em 2003, por segmentos,
DEMELETROBRÁS, 2006c, Pesquisa em Iluminação Pública, Programa Reluz - jan/2006.
COSTA, Gilberto José Corrêa da. Iluminação Econômica – Cálculo e Avaliação. Editora Edipuc RS. 1998. Porto Alegre.
CPFL Energia. Projeto – Iluminação Pública. 2006. Disponível em: www.cpfl.com.br/LinkClick.aspx?fileticket=hfMh4LMEWHk%3D&tabid=310&mid=1083> Acesso em: Maio de 2012.
