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Principais componentes de uma instalação elétrica

Você alguma vez já fingiu que sabia a diferença entre um condutor e um eletroduto quando, na verdade, não tinha ideia?

Pelo menos o Guia tem uma boa notícia para você! A gente sabe e vai te ensinar isso de uma vez por todas, preparado?

Nesse post, falaremos sobre instalações elétricas, alguns conceitos fundamentais, além disso, mostraremos seus principais componentes.

E não é só isso! Sabe o número e a potência mínimos de tomadas e pontos de iluminação para determinados cômodos de uma instalação predial? Não?

Vem com a gente!

 

Conceitos básicos

Para iniciarmos nosso estudo, precisamos conhecer alguns conceitos fundamentais relacionados à eletricidade, são eles:

Carga elétrica

A carga elétrica é uma propriedade elementar que compõe todos os átomos, ou seja, está por toda parte. Dessa forma, convencionou-se a existência de dois tipos de cargas: positivas (componente dos prótons) e negativas (componente dos elétrons). Sendo assim, observou-se que cargas opostas se atraem e cargas iguais se repelem.

Sabendo disto, uma unidade de carga elétrica, em módulo, equivale a:

\mathrm{|e|=1,6.10^{-19} coulombs}

Sendo a carga de um corpo dada em função da quantidade de carga elétrica, temos:

\mathrm{Q=n.e}

Onde:

  • Q: carga de um corpo (coulomb);
  • n: quantidade de elétrons;
  • e: carga elétrica (coulomb).

Tensão elétrica

Também chamada de diferença de potencial (ddp), a tensão elétrica é a diferença entre os potenciais elétricos de dois pontos de uma região de um campo eletrostático.

A unidade de tensão é o volt e equivale a:

\mathrm{1volt=1\dfrac{joule}{coulomb}}

Corrente elétrica

É simplesmente o deslocamento de cargas no interior de um condutor quando existe uma diferença de potencial entre suas extremidades. Esse deslocamento ocorre com o intuito de reestabelecer o equilíbrio desfeito pela ação de um campo elétrico.

 Esquema de uma corrente elétrica.
Corrente elétrica

A unidade de corrente é o ampère e equivale a:

\mathrm{1ampère=1\dfrac{coulomb}{segundo}}

A corrente elétrica pode ocorrer de duas formas: contínua e alternada. Vejamos:

Tipos de corrente

  • Contínua: na corrente contínua, seu valor e direção não se alteram ao longo do tempo.
  • Alternada: na corrente alternada, há oscilação que cresce de amplitude em relação ao tempo, segundo uma lei definida, mostrada na imagem abaixo.
Gráfico de uma corrente alternada ao longo do tempo.
Gráfico de uma corrente alternada ao longo do tempo

Resistência elétrica

A resistência elétrica é originada da dificuldade à passagem das cargas dentro dos condutores, ou seja, da oposição interna do material à circulação das cargas.

Dessa forma, a depender do material condutor, essa resistência pode ser maior ou menor. Por exemplo, em maus condutores, como o vidro e a madeira, essa resistência é bem maior devido às forças que mantêm os elétrons livres agregados ao núcleo.

A resistência é, então, calculada pela seguinte expressão:

\mathrm{R=ρ\dfrac{L}{A}}

Onde:

  • R: resistência (ohm);
  • ρ: resistividade do material (ohm.mm²/m);
  • L: comprimento do condutor (m);
  • A: área da seção (m²).

A resistência também varia com a temperatura de acordo com:

\mathrm{R_t=R_0[1+α(t_2-t_1)]}

Onde:

  • Rt: resistência na temperatura t (ohm);
  • Ro: resistência a 0 ֯C (ohm);
  • α: coeficiente de temperatura (C-1);
  • t: temperatura (֯C).

Lei de Ohm

A Lei de Ohm estabelece uma relação entre a resistência elétrica, a tensão e a corrente elétrica, já estudadas, e é dada por:

\mathrm{R=\dfrac{V}{I}}

Onde:

  • V: é a tensão (volt);
  • R: resistência (ohm);
  • I: corrente elétrica (ampère).

Potência elétrica

A potência, de maneira simplificada, é que a energia aplicada por segundo para a realização de atividades, como, por exemplo, a produção de luz, calor e radiação.

A unidade de potência é o watt é equivale a:

\mathrm{1watt=1volt.ampère=1\dfrac{joule}{segundo}}

Energia elétrica

Por fim, a energia elétrica engloba todos os conceitos citados anteriormente e caracteriza-se por ser a forma de energia oriunda da geração de diferenças de potencial elétrico entre dois pontos, que permite estabelecer uma corrente elétrica entre eles.

A energia é expressa por:

\mathrm{E=Pot.t}

Onde:

  • E: energia (kWh);
  • Pot: potência (kW);
  • t: tempo (hora).

Componentes de uma instalação elétrica

Os componentes essenciais de uma instalação predial de baixa tensão são os seguintes: alimentação pública, quadro de distribuição, condutores e eletrodutos, tomadas, interruptores, lâmpadas e sistema de proteção. Vejamos abaixo cada um deles:

Condutor e isolamento

Condutor é todo material que possui a propriedade de conduzir energia elétrica. Os fios e os cabos, que são os principais tipos de condutores utilizados nas instalações de baixa tensão, podem ser de cobre ou de alumínio com isolamento de PVC (cloreto de polivinil) ou de outros materiais previstos por normas, como EPR ou XLPE..

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Neste caso, o fio difere do cabo pois ele é um condutor isolado, sólido, maciço, provido de isolamento e usado diretamente como condutor de energia elétrica, enquanto o cabo é um condutor constituído por vários fios encordoados, isolados uns dos outros ou não.

Exemplo de condutores providos de isolamento.
Exemplo de condutores providos de isolamento

Tipos de condutores

  • Condutor neutro: é o condutor que apresenta tanto corrente elétrica (i) como diferença de potencial elétrico (ddp) nulos (possui cor azul claro na isolação);
  • Condutor de proteção PE: também conhecido como terra, é um condutor ligado a hastes cravadas na terra e que acompanha todos os circuitos com a função de proteger os equipamentos contra sobrecargas elétricas e os usuários contra possíveis choques (possui coloração verde-amarelo ou somente verde);
  • Condutor fase: é o condutor que possui tensão de 127V ou 220V, ou seja, é o que possui carga elétrica (possui isolação de cores variadas);
  • Condutor retorno: nas instalações de iluminação, é o condutor que liga o ponto de luz ao interruptor (também possui isolação de cores variadas).

Eletroduto

Os eletrodutos são tubos metálicos ou de PVC, rígidos ou flexíveis, cuja função é proteger os condutores contra ações mecânicas, corrosões ou proteger o ambiente contra incêndios resultantes do superaquecimento dos condutores ou de arcos elétricos.

Exemplo de um eletroduto flexível de PVC.
Exemplo de um eletroduto flexível de PVC

Iluminação

A iluminação, em uma instalação elétrica, está representada sob a forma de luminárias, lâmpadas e refletores. Sendo assim, na determinação das cargas de iluminação incandescente para um projeto elétrico, adotam-se os seguintes critérios, de acordo com a NBR 5410:2004:

Quantidade e potência mínimas

  • em cada cômodo ou dependência de unidades residenciais e nas acomodações de hotéis e similares: deverá ser previsto, no mínimo, um ponto de luz fixo no teto, com potência ≥100 watts;
  • em cômodos ou dependências com área ≤6 m²: deverá ser prevista uma carga de pelo menos 100 watts;
  • em cômodos ou dependências com área >6 m²: carga mínima de 100 watts para os primeiros 6 m², acrescida de 60 watts para cada aumento de 4 m² inteiros.

Interruptores

Interruptores são dispositivos usados para abrir e fechar circuitos elétricos. São utilizados na abertura de redes, em tomadas e entradas de aparelhos eletrônicos, basicamente na maioria das situações que envolvem o ligamento ou desligamento de energia elétrica.

Seu uso mais comum em residências está no ato de acender/apagar lâmpadas.

Tipos de interruptores

  • Interruptor simples: é utilizado para acionar lâmpadas em um único ponto. Esse tipo de instalação é indicado, principalmente, para ambientes pequenos que possuam apenas uma porta de acesso.
Esquema de um interruptor simples.
Esquema de um interruptor simples
  • Interruptor paralelo (three-way): são os de instalação mais complexa, indicados para ambientes grandes e que precisam de luzes acesas em dois pontos distintos, pois permite ligar e desligar a luz em cada uma das extremidades.
Esquema de um three-way.
Esquema de um three-way
  • Interruptor intermediário (four-way): o interruptor intermediário é utilizado em circuitos com três ou mais pontos diferentes e deve ser sempre utilizado em conjunto com interruptores paralelos. Sua utilização é ideal para locais com grandes espaços, como depósitos, ginásios, grandes lojas, entre outros.
Esquema de um four-way.
Esquema de um four-way

Tomadas

As tomadas são peças permanentemente energizadas e servem para ligações de equipamentos, principalmente eletrodomésticos.

Existem dois tipos de tomadas, as de uso de real e as de uso específico. Abaixo, algumas especificações para cada um dos tipos de tomadas.

Exemplo de um conjunto com duas tomadas.
Exemplo de um conjunto com duas tomadas

Tipos de tomadas

Tomadas de uso geral (TUGs)

São pontos de tomadas destinados à ligação de equipamentos gerais, não específicos, móveis ou fixos, cuja corrente é de até 10 ampères.

Quantidade mínima

Nas unidades residenciais ou similares, o número de TUGs deve ser fixado de acordo com o seguinte critério:

  • se a área do cômodo for < 6 m², pelo menos um ponto de tomada; se não, pelo menos um ponto de tomada para cada 5 m, ou fração de perímetro, espaçados tão uniformemente quanto possível;
  • em banheiros: pelo menos um ponto de tomada junto ao lavatório;
  • em cozinhas, áreas de serviço, lavanderias ou similares: no mínimo um ponto de tomada para cada 3,5 m, ou fração de perímetro (acima de cada bancada com largura ≥0,30 m, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada);
  • em subsolos, garagens, sótãos, halls de escadarias e em varandas ou similares: deve ser previsto no mínimo um ponto de tomada (no caso de varandas, quando não for possível a instalação de ponto de tomada no próprio local, este deverá ser instalado próximo ao seu acesso);

Potência mínima

Nas unidades residenciais e nas acomodações de hotéis e similares, aos pontos de tomada de uso geral devem ser atribuídas as seguintes potências:

  • em banheiros, cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e similares: no mínimo 600 watts por ponto de tomada (quando for até 3 pontos) e 100 watts por ponto (quando houver mais de 3 pontos), para os excedentes, considerando cada um desses ambientes separadamente;
  • nos demais cômodos ou dependências: no mínimo 100 watts por ponto de tomada.

Tomadas de uso específico (TUEs)

Já as TUEs são pontos de tomada que alimentam uma corrente nominal superior a 10 ampères. São usadas, por exemplo, para a ligação de aparelhos ar condicionados ou chuveiros elétricos.

Quantidade e potência mínimas

Os pontos de tomada de uso específico devem ser instalados, no máximo, a 1,50 m do local previsto para o equipamento a ser alimentado.

Aos pontos de TUE deverá ser atribuída uma potência igual à potência nominal do equipamento a ser alimentado. Porém, quando não for conhecida a potência do equipamento, deverá ser atribuída a potência nominal do equipamento mais potente com possibilidade de ser ligado.

Potência média de referência dos aparelhos elétricos (watts).
Potência média de referência dos aparelhos elétricos (watts)

Disjuntores

Disjuntores são dispositivos eletromecânicos que funcionam de maneira similar aos interruptores, só que de forma automática.

Eles servem para proteger o circuito contra sobrecarga e contra curto-circuitos. Pois, quando isso ocorre, eles agem rapidamente interrompendo o fluxo elétrico, protegendo assim a instalação.

Tipos de disjuntores

  • Disjuntor unipolar: é indicado para circuitos com apenas uma fase, como os circuitos de iluminação e tomadas de sistema monofásico fase de 127 ou 220 volts;
  • Disjuntor bipolar: é indicado para circuito de duas fases, como chuveiros elétricos com sistemas bifásicos de 220 volts cada fase;
  • Disjuntor tripolar: indicado para circuitos de três fases, com 220 ou 380 volts cada fase.
Exemplo de um disjuntor monofásico.
Exemplo de um disjuntor unipolar

Dispositivo DR

O dispositivo DR, também chamado de Dispositivo Diferencial Residual, é usado na instalação para proteção dos usuário contra os perigosos choques, em caso de fuga de corrente elétrica.

Esse dispositivo detecta fugas de corrente quando existe um vazamento de energia dos condutores e age imediatamente desligando o circuito.

Exemplo de um DR
Exemplo de um DR

Quadros de distribuição

É um equipamento destinado a receber energia elétrica de uma ou mais fontes de alimentação e distribuí-las a um ou mais circuitos, podendo também desempenhar funções de proteção, seccionamento, controle e medição.

Ou seja, o quadro de distribuição, como o nome já sugere, distribui a energia elétrica que chega até ele através da concessionária para os vários locais da instalação por meio dos circuitos elétricos.

Exemplo de um quadro de distribuição com 16 circuitos.
Exemplo de um quadro de distribuição com 16 circuitos

Simbologia

Para a representação de um projeto de instalação elétrica, a ABNT NBR 5444/1989: Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais recomenda algumas simbologias padrão. Embora a norma citada esteja atualmente cancelada e substituída pelos símbolos do database das I EC 60417, por costume ou convenção ainda é largamente utilizada na prática.

A simbologia está mostrada na tabela abaixo.

Simbologia usual.
Simbologia usual

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Pois bem, pessoal, espero muito que esse post tenha te ajudado a aprender um pouco sobre as instalações elétricas. É claro, no entanto, que esse universo é muito mais amplo do que acabamos de ver.

Então, se você quiser se aprofundar nessa área, sugiro que conheça o curso online Projeto Elétrico na Prática de um dos nosso parceiros, o professor e engenheiro eletricista Anderson Campos, que possui mais de 11 anos de experiência no mercado.

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Dito isso, ficamos por aqui e se gostou você gostou, não deixa de seguir a gente no Instagram e também no Youtube para receber todas as novidades, tudo bem?!


Fonte:

CREDER, Hélio. Instalações Elétricas. 16. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016.

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8 comentários em “Principais componentes de uma instalação elétrica”

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