Curso Online de NR10 Curso Avançado

nr 10

norma regulamentadora para serviços em eletricidade

– engmarine – assessoria empresarial

modulo i 

fundamentos da eletricidade......................
 
introdução.
 
a representação dos circuitos de comando de motores elétricos é feita normalmente através de dois diagramas :
 
 diagrama de força : representa a forma de alimentação do motor à fonte de energia;
 
 diagrama de comando : representa a lógica de operação do motor.
 
em ambos os diagramas são encontrados elementos (dispositivos) responsáveis pelo comando, proteção, regulação e sinalização do sistema de acionamento.
a seguir estes elementos são abordados de forma simplificada no intuito de fornecer subsídios mínimos para o entendimento dos sistemas (circuitos) de comandos. 

grandezas elétricas

tensão elétrica ­- medida em volts ( v )
a soma das diferenças de potencial de todas as cargas é denominada tensão elétrica e é representada pela letra “u”.
 
corrente elétrica - medida em ampéres ( a )
o movimento ou o fluxo de elétrons é chamado de corrente elétrica e é representada pela letra “i”
 
potência elétrica - medida em watts ( w )
potência elétrica é a capacidade de realizar um trabalho numa unidade de tempo, a partir de energi elétrica, e é representado pela letra “p”
 
resistência elétrica – medida em ohms ( )
resistência elétrica é a oposição que um material apresenta ao fluxo de corrente elétrica e é representada pela letra “r”

2- lei de ohm

utiliza-se lei de ohm, para determinar os valores de tensão( v ), corrente( i ) ou resistência ( r )em um circuito. portanto, para obter em um circuito o valor desconhecido de uma dessas grandezas, basta conhecer dois valores da equação da lei de ohm:
v e i, i e r ou v e r.
 
para determinar esses valores, usa-se a equação matemática a seguir:
e=u........ u=r.i
fórmulas derivadas;
i=u r=u
r i
a potência elétrica é uma grandeza e, como tal, pode ser medida, assim sendo, podemos utilizar a equação matemática conhecida como equação de efeito joule;
p=r.i.i
ainda podemos utilizar outra equação para o calculo da potência elétrica
p=u.i
ex: para se ligar um chuveiro de 5400w, ligado em 220v, qual será o valor da sua corrente elétrica?
se p=5400 e u=220 então temos a equação i=p/u, basta substituir as grandezas.....
i = p / u.........i = 5400 / 220........i = 24 a 

3-ligações básicas de circuito  

circuito em série:
em um circuito em série, a correte elétrica tem um só caminho e a oposição total é a soma das oposições parciais oferecidas pelas resistências dos aparelhos de consumo.
quanto maior o numero de consumidores no circuito, maior será a resistência total.
para calcular o valor da resistência equivalente de um circuito em série basta somar o valor das resistências.
 rtotal = r1+r2+r3+rn

circuito em paralelo:
nos circuitos em paralelo, a corrente elétrica tem dois ou mais caminhos formados pelos resistores.
assim, quando mais resistências em paralelo estiverem associadas no circuito, menor será a resistência total.
para calcular o valor da resistência equivalente de um ciruito em paralelo, multiplica-se o valor das resistências e divide pela soma das mesmas.
 rtotal= r1xr2xr3xrn
  r1+r2+r3+rn
 

4- dispositivos de comando

são elementos de comutação destinados a permitir ou não a passagem da corrente elétrica entre um ou mais pontos de um circuito. os tipos mais comuns são:
 chave sem retenção ou impulso
é um dispositivo que só permanece acionado mediante aplicação de uma força externa, cessada a força, o dispositivo volta à situação anterior. este tipo de chave pode ter, construtivamente, contatos normalmente abertos (na) ou normalmente fechados (nf).
 
 chave com retenção ou trava
é um dispositivo que uma vez acionado, seu retorno à situação anterior acontece somente através de um novo acionamento. construtivamente pode ter contatos normalmente aberto (na) ou normalmente fechado (nf) ..
 
 chave de contatos múltiplos com ou sem retenção
existem chaves com ou sem retenção de contatos múltiplos na e nf.
 
 chave seletora
é um dispositivo que possui duas ou mais posições podendo selecionar uma ou várias funções em um determinado processo. este tipo de chave apresenta um ponto de contato comum (c) em relação aos demais contatos.
para a escolha das chaves, deve-se levar em consideração as especificações de tensão nominal e corrente máxima suportável pelos contatos.
 

 relé
 
este dispositivo é formado basicamente por uma bobina e pelos seus conjuntos de contatos.
energizando-se a bobina os contatos são levados para suas novas posições permanecendo enquanto houver alimentação da bobina. um relé, construtivamente pode ser formado por vários conjuntos de contatos. uma das grandes vantagens do relé é a isolação galvânica entre os terminais da bobina e os contatos na e nf, além da isolação entre os conjuntos de contatos. outra propriedade muito explorada nos relés é a propriedade de memória através de circuito de auto-retenção (selo).
 
 contator
assim como o relé o contator é uma chave de comutação eletromagnética direcionado, geralmente, para cargas de maior potência. possui contatos principais (para energização da carga) e auxiliares na e nf com menor capacidade de corrente. este últimos são utilizados para auxílio no circuitos de comando e sinalização além do acionamento de outros dispositivos elétricos.
a figura mostra seu símbolo e aplicações.
 
 

para especificação do contator deve-se levar em conta alguns pontos :
número de contatos, tensão nominal da bobina, corrente máxima nos contatos e condições de operação definindo as categorias de emprego.  

5- dispositivos de proteção
 
são elementos intercalados no circuito com o objetivo de interromper a passagem de corrente elétrica sob condições anormais, como curto-circuitos ou sobrecargas.
os dispositivos de proteção mais comuns são:
 
 fusível
 
o princípio de funcionamento do fusível baseia-se na fusão do filamento e conseqüente abertura do filamento quando por este passa uma corrente elétrica superior ao valor de sua especificação.

os fusíveis geralmente são dimensionados 20% acima da corrente nominal do circuito.
são classificados em retardados e rápidos. o fusível de ação retardada é usado em circuitos nos quais a corrente de partida é muitas vezes superior à corrente nominal. é o caso dos motores elétricos e cargas capacitivas. já o fusível de ação rápida é utilizado em cargas resistivas e na proteção de componentes semicondutores, como o diodo e o tiristor em conversores estáticos de potência.

 disjuntor termomagnético
 
o disjunto termomagnético possui a função de proteção, interrompe a passagem de corrente ao ocorrer uma sobrecarga ou curto-circuito.
define-se sobrecarga como uma corrente superior a corrente nominal que durante um período prolongado pode danificar o cabo condutor e/ou equipamento.
esta proteção baseia-se no princípio da dilatação de duas lâminas de metais distintos, portanto, com coeficientes de dilatação diferentes. uma pequena sobrecarga faz o sistema de lâminas deformar-se (efeito térmico) sob o calor desligando o circuito.
a proteção contra curto-circuito se dá através de dispositivo magnético, desligando o circuito quase que instantaneamente (curva de resposta do dispositivo).
os disjuntores podem ser : monopolares, bipolares e tripolares.
algumas vantagens :
religável, não precisa de elemento de reposição, pode eventualmente ser utilizado como chave de comando.

 relé de sobrecarga ou térmico  
o princípio de funcionamento do relé de sobrecarga baseia-se na dilatação linear de duas lâminas metálicas com coeficientes de dilatação térmicas diferentes,
o relé térmico possui as seguintes partes principais:
 contato auxiliar (na + nf) de comando da bobina do contator;
 botão de regulagem da corrente de desarme;
 botão de rearme de ação manual;
 três bimetais.
 

 transformador
 
é um componente que permite adaptar o valor de uma tensão alternada. o transformador básico é formado por duas bobinas isoladas eletricamente, enroladas em torno de um núcleo de ferro silício.
 
 relé de tempo com retardo na ligação
 
este relé comuta seus contatos após um determinado tempo, regulável em escala própria. o início da temporização ocorre quando energizamos os terminais de alimentação do relé de tempo.
 
 
 relé de tempo com retardo no desligamento
 
este relé mantém os contatos comutados por um determinado tempo, regulável em escala própria, após a desenergização dos terminais de alimentação