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Relé fotoelétrico.

O que é, e Como instalar.

O relé fotoelétrico esta entre os elementos pioneiros dos sistemas de automação residencial, hoje pode parecer uma coisa simples e comum, mas quando foi inventado definitivamente trouxe muito conforto e economia de energia elétrica. Sua principal função é que um determinado circuito seja ligado ou desligado automaticamente através da quantidade de luz.

Isso possibilita uma infinidade de configurações para uma instalação. Um dos exemplos mais práticos de uso de relé fotoelétrico é nas ligações das lâmpadas de postes, que acendem automaticamente quando escurece.

Todo relé se configura como um contato que abre e fecha de acordo com algum fator ou configuração, no caso do relé fotoelétrico esse fator é a quantidade de luz. O que torna isso possível é um sensor LDR (light dependent resistor ou em português resistor dependente de luz).

O Sensor LDR é capaz de variar uma pequena resistência de acordo com a quantidade de luz que é incendida sobre ele, desta maneira de acordo com essa resistência é possível fazer circular uma corrente por uma bobina que fará com que um contato, parecido com um diafragma possa abrir ou fechar, comutando assim o circuito que estará ligado a este relé.

O nome fotocélula não é o mais adequado para este dispositivo, apesar de ser comumente usado pela população em geral. Fotocélula, célula fotovoltaica, célula fotoelétrica são nomes para as células coletores de energia solar, como ambos os dispositivos trabalham com o princípio da iluminação como fonte de acionamento ou fonte de energia, esta confusão com os nomes é comum.

Sua função é como a de um interruptor comum, mas como internamente no relé fotoelétrico existe um circuito eletrônico, para seu funcionamento a mesma deve ser alimentada com fase e neutro (no caso da ligação do relé fotoelétrico em 127 v) e com fase e fase (caso seja uma ligação em 220 v). Internamente há uma conexão entre a fase e o ponto de retorno do relé.

Com esta exceção de alimentar o relé fotoelétrico para seu funcionamento interno o resta da ligação de uma lâmpada, por exemplo, seria o mesmo, sendo o relé usado no lugar do interruptor.

Cuidados ao se instalar o relé fotoelétrico:

Deve se levar em consideração, que a potência máxima da maioria dos relés fotoelétricos disponíveis no mercado é de 1000 w. De acordo com os cálculos da potência elétrica, a corrente elétrica máxima que um relé destes suporta seria de aproximadamente 7,8A, para um circuito de 127 v.

Caso o relé fotoelétrico seja ligado com o visor do sensor LDR voltado diretamente para a lâmpada que o mesmo estará acionando, ocorrerá um efeito pisca pisca, o visor sempre deve ficar voltado para a direção onde haja menos luz, no caso de instalação para ligação de circuitos ao entardecer é recomendável que o sensor LDR fique voltado sempre para o sul, para uma maior aproveitamento da iluminação da tarde.

Confira a quantidade de potência das lâmpadas e ou circuito que estará sendo alimentado pela fotocélula para que estes não ultrapassem os 1000 w do dispositivos, resguardando assim a segurança de sua instalação e de seus equipamentos.

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A CT Services é um centro técnico de reparo, manutenção e venda especializado em inversores, conversores, servomotores, IHM, CLP, sensores, relés das mais renomadas marcas do mercado mundial. Além de engenharia de aplicação e reforma de sistemas automatizados.

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Quadro de Distribuição Montagem Completa.

Não importa qual serviços que iremos desenvolver na área elétrica, ele deve sempre estar nos conformes e seguindo as normas, como a NBR 5410 – Instalações elétrica em baixa tensão – e NR-10 – Segurança em instalações e serviços em eletricidade.

Com a energia fornecida pela concessionária até que chegue em nossas residências. Antes de se alocar nos aparelhos elétricos contidos em nossa casa, ela passa pela pelo quadro de medição, que está associado ao quadro de distribuição.

Este quadro de medição é onde é medido o consumo mensal, que é ligado através de um ramal de entrada ao painel de distribuição do circuito geral denominado QDG .

Por vez, este quadro é o responsável pelo ponto de partida para a alimentação de pontos elétricos espelhada pela casa, em que são divididos em circuitos.

Podem ser divididos em circuitos de iluminação, de tomada de uso geral, tomadas de uso especifico, etc.

Montagem do quadro de distribuição Monofásico com Disjuntor Termomagnético (DTM)

Montagem do quadro de distribuição Monofásico com Disjuntor Diferencial Residual (DR)

Montagem do quadro de distribuição Bifásico ou Trifásico com Disjuntor Termomagnético (DTM)

Montagem do quadro de distribuição Bifásico ou Trifásico com Disjuntor Diferencial Residual (DR)

Disjuntores.

São dispositivos extremamente necessários para o auxílio da proteção de um circuito. Este circuito alimenta as cargas do ambiente.

Analisando os exemplos de montagens dos quadros anteriores, observa-se a existência de barramentos, que contem condutores de proteção e neutro. O primeiro deve estar acoplado ao segundo que deve estar, obrigatoriamente, isolado eletricamente do quadro em questão.
Dessa forma, pode-se obter a segurança contra descargas elétricas no contato indevido com superfícies condutoras.

Como montar um quadro de distribuição elétrica residencial passo a passo.

Se você possui dúvidas para se fazer uma montagem de um quadro de distribuição que seja eficiente, confira a seguir algumas dicas.

1 – Divisão de circuitos

Qualquer instalação elétrica eficiente deve possuir, de acordo com cada necessidade apresentada, a divisão de circuitos e, de acordo com a norma, devem estar identificados para a segurança de quem for fazer uma manutenção, ensaios, inspeções e para se evitar defeitos no circuito.
Deve ser lembrado também que a chave geral do circuito deve estar isolada para uma melhor visualizada, principalmente em casos de acidentes onde as pessoas precisam ir rapidamente até o quando e desligar mesmo estando desesperadas.

2 – Previsões

Todo e qualquer circuito de distribuição distinto deve ser previsto, afim de pensar nas futuras necessidades de controle especifico, não deixando esses circuitos serem afetados por falhas de outros circuitos.
Deve ser analisada também a possibilidade de ampliações, que também afeta no grau de ocupação dos condutores e nos quadros de distribuição.

3 – Circuitos individuais

Nesta etapa, deve ser observada as funções dos equipamentos de utilização a serem alimentados. Algumas máquinas necessitam de circuitos individuais, sendo distintos dos circuitos de tomadas e de iluminação.
Levando em considerações as resistências e locais de acomodação (hotéis, motéis etc), os circuitos com equipamentos de necessidade de corrente nominal igual ou acima de 10A, devem ser separados em circuitos individuais.

4 – Equilíbrio de cargas

As cargas devem ser distribuídas de tal forma nas instalações alimentadas com 2 ou 3 fases, de modo a se obter o maior nível de equilíbrio possível entre elas.

5 – Dimensionamentos

Para que não ocorram falhas de queda de energia, curtos-circuitos, queima de equipamentos e outros problemas mais, se faz necessário o dimensionamento das cargas a serem instaladas no circuito de acordo com todos os equipamentos a serem utilizados.
Se você não possui o conhecimento para tal dimensionamento, recorra a um eletricista profissional gabaritado.

Uma questão importante para aqueles clientes que necessitam de projetos, vale lembrar que apenas pessoas de nível superior completo, com autorização do CREA podem desenvolver tais projetos.

Porque realizar a partida do motor em estrela triangulo.

Uma das discussões sempre vistas nas aulas de elétrica nas equipes de manutenção elétrica é do porque realizar a partida do motor em estrela triangulo, com isso nesse post vamos abordar esse assunto e tirar suas dúvidas.

Esse método de partida em estrela triangulo consiste no start de motores elétricos trifásicos que para serem acionados necessitam de uma chave com a mesma nomenclatura. A partida desses motores por intermédio dessa chave pode ser tanto manual quanto automática, tudo vai depender do sistema em que está ligado e a necessidade da empresa, mas o que é igual em todas ligações é que essa chave estrela triangulo é interligada aos enrolamentos do motor que por sua vez estão acessíveis com 6 terminais.

Funcionamento da Partida Estrela Triangulo.

Na partida estrela triangulo o motor inicia em sua configuração estrela e dessa forma proporciona uma impedância mais elevada com uma tensão bem baixa nas suas bobinas, fazendo assim com que a corrente nesse momento tenha uma queda na sua partida, e isso resultará em uma perda considerável do torque na partida desse motor.

Essa manobra proporciona ao motor uma partida mais suave e consegue reduzir a sua corrente de partida utilizando apenas 1/3 da corrente necessária caso o motor fosse ligado em uma partida direta.

Dessa forma a utilização desse método de partida visa a diminuição do pico de corrente na partida do motor, porém lembramos que você nunca deve tomar essa configuração de ligação como um padrão, sempre analise bem se o pico de corrente na partida é o seu problema principal, pois as chaves estrela triangulo ou soft starts são relativamente caras, basicamente elas são viáveis para motores superiores a 20HP de potência, ou seja, se você tiver um motor de 10HP não é compensatório o uso de uma chave estrela triangulo a menos que haja algum impedimento , caso contrário utilize o método de partida direta.

Características de fechamento.

Fechamento Triangulo.

Esse tipo de fechamento tem por definição fazer com que o motor receba um nível muito baixo de tensão em seu projeto elétrico, sendo assim se um motor com tensão 220/380V tiver o fechamento em triangulo, ele terá uma inserção somente da tensão 220V. Os seus terminais são ligados da seguinte maneira:

1-6 (rede R)
3-5 (rede S)
4-2 (rede T)

Fechamento Estrela

O motor que receber um fechamento das suas bobinas no método estrela irá ter por definição uma tensão de alto nível em sua partida de acordo com o projetado, sendo assim caso esse motor tenha uma alimentação em 220/380V o fechamento no método estrela vai permitir uma tensão de 380V atuante. Os terminais das bobonas dos enrolamentos desse motor devem ser ligadas da seguinte forma:

4-5-6 (união)
1 (rede R)
2 (rede S)
3 (rede T)

Precauções na Instalação Estrela Triangulo

Um dos pontos mais importantes para que devem ter total atenção do profissional no momento da instalação da partida do motor em estrela triangulo está na questão de quando o modo triangulo deve entrar em ação.
Pois bem, a ligação em triangulo só deve ser comutada após o motor estar com no mínimo noventa por centro da sua rotação nominal, sendo assim a comutação da chave estrela triangulo deverá ser executada tendo esse parâmetro como referência. Para que seja estabelecido o tempo em que o motor atinge essa velocidade, é interessante que seja usado um tacômetro na primeira vez que for realizar o teste do sistema já com carga instalada.

Caso o motor tenha a mudança na configuração do fechamento antes da hora, irá ocorrer um pico de corrente praticamente idêntico a uma partida direta, dessa forma é valido conferir se o motor aplicado no sistema consegue atingir esse nível de rotação com carga aplicada, caso contrário é mais conveniente o uso de inversor de frequência, por exemplo.

Aplicações de Comandos Elétricos - Partida Direta e Indireta.

As técnicas de acionamento (manobra) de motores trifásicos estão entre as principais aplicações dos comandos elétricos

Como vamos tratar principalmente do módulo de força nesse artigo, onde os motores elétricos são representados, temos que falar também dos devidos dispositivos de proteção. Esses dispositivos, sendo alguns deles listados abaixo, devem ser ligados em série com cada fase do motor, de modo a proporcionar condições mais seguras de operação.

Relé Térmico

É um dispositivo sensível ao aumento de temperatura, construído com lâminas bimetálicas que se deformam e abrem o circuito caso a fase do motor se aqueça excessivamente. Tem a vantagem de poder ser sempre reutilizado.

Simbologia e imagem de um Relé Térmico comum

Fusível

Consiste num metal com temperatura de fusão conhecida, encapsulado por uma redoma de vidro ou material plástico isolante. Ao sofrer aquecimento suficiente, esse metal derrete, interrompendo a passagem de corrente elétrica e protegendo a fase do motor.

Simbologia do fusível e imagens de fusíveis com encapsulamento de vidro e de plástico.

Partida Direta: Conceitos Básicos

Sabemos que ao ligar um motor que estava inicialmente parado ocorre um pico de corrente de 6 a 10 vezes maior que a corrente de trabalho do motor em funcionamento. Essa corrente alta é necessária para vencer a inércia inicial do rotor, e se normaliza quando ele é acelerado até sua velocidade de operação.

Chamamos de partida direta essa ação de simplesmente ligar as bobinas do motor na fonte de corrente alternada, feita de maneira segura através dos comandos elétricos.

Diagrama multifilar de controle (à esquerda) e de força (à direita) de uma partida direta de motor trifásico.

Vantagens e Desvantagens da Partida Direta

Temos que a partida direta é de simples implementação, necessitando de uma quantidade reduzida de componentes e um motor simples de três saídas. No entanto, é necessário o superdimensionamento dos dispositivos de proteção para resistir à corrente de pico inicial, que acaba por desgastar o motor mais rapidamente.

Partida Indireta: Conceitos Básicos

Outro método de ativação de motores é pela partida indireta, que busca reduzir o pico inicial de corrente. Consiste em ligar o motor de modo a passar menos corrente no início, até que o motor saia da inércia. Logo após, muda-se a ligação das bobinas com comandos elétricos, para que a corrente total atravesse o motor e ele desenvolva a rotação nominal, evitando, assim o pico de corrente.

Um dos métodos mais comuns de partida indireta é a partida em estrela-triângulo. Vamos definir primeiramente o que são as ligações em estrela e em triângulo para motores trifásicos.

Ligação Estrela e Triângulo

Os motores trifásicos são caracterizados por possuir três bobinas para o funcionamento do motor. Se houver dois terminais pra cada bobina desse motor, é possível fazer associações do tipo estrela ou triângulo, caracterizadas pela figura abaixo, considerando um motor que opera com 380V / 220V.

Um motor de seis terminais admite as ligações em estrela e em triângulo.
As fases são ligadas nos pontos R, S e T das bobinas, sendo a partida feita inicialmente na configuração estrela. Isso proporciona uma corrente de partida equivalente a apenas 1/3 do pico de corrente da partida direta, e deve permanecer assim até o motor atingir 90% da rotação nominal.

Esse tempo deve ser calculado com auxílio de um tacômetro que monitore essa velocidade de rotação. Utiliza-se um temporizador, dispositivo que ao ter a bobina energizada, é capaz de acionar um contato após o tempo determinado na sua chave de ajuste.
Com essa manobra, comuta-se da configuração estrela para um arranjo do tipo triângulo de maneira automatizada.

Diagrama da comutação automática em Estrela-Triângulo com ajuste do temporizador K6.

Conclusões

Observamos as aplicações mais comuns de comandos elétricos, a partida direta e indireta de motores trifásicos. Temos que apesar de ser mais simples, a partida direta necessita de superdimensionamento dos dispositivos de proteção graças ao pico de corrente inicial, enquanto a partida indireta é mais difícil de ser implementada e necessita de mais componentes, mas garante uma vida útil maior ao motor que não é mais submetido a correntes fora do seu padrão de trabalho. Esse conhecimento técnico é valorizado na indústria, na montagem e manutenção de painéis elétricos.

Aterramento Elétrico.

O que é e qual seu objetivo?

O aterramento elétrico é, basicamente uma das formas mais segura de interferirmos na eletricidade de maneira a proteger e garantir um bom funcionamento da instalação elétrica, além, é claro, de atender exigências de normas de segurança.

Segundo a ABNT, aterrar significa colocar instalações e equipamentos no mesmo potencial de modo que a diferença de potencial entre a terra e o equipamento seja zero. Isso é feito para que, ao operar máquinas e equipamentos elétricos ao realizar uma manutenção, o operador ou o profissional da área elétrica não receba descargas elétricas do equipamento que ele está manuseando, seja por corrente de falta (fuga para massa) ou por descarga eletrostática.

O que é Aterramento Elétrico?

Aterrar um dispositivo ou equipamento está relacionado a interliga-lo com a terra propriamente dita ou a uma grande massa que possa a substituir. Então quando nos referenciamos a um dispositivo aterrado estamos afirmando que pelo menos um de seus terminais estão propositalmente ligados a terra.

Na maioria das vezes, um equipamento não necessita possuir aterramento elétrico para funcionar (Infelizmente), no entanto, quando nos referimos a um nível de tensão ou de um sistema de comunicação a referencia é na maioria das vezes um potencial “zero”que tradicionalmente é a terra e a falha/falta desta referência causará o mau funcionamento do equipamento ou a perda de comunicação.

Imagine então que um objeto sobre a terra está em seu potencial, ou seja, “Está Aterrado Eletricamente“.

Aterramento Elétrico: Qual o objetivo?

Podemos pontuar o objetivo do aterramento em três:

Proteção da integridade física do homem;

Facilitar o funcionamento de dispositivos de proteção;

Descarregar cargas eletrostáticas de carcaças de objetos e equipamentos;

Aterramento Elétrico: Proteção da integridade física.

É sabido que o principal objetivo do aterramento elétrico é garantir a integridade física do homem seja na utilização da eletricidade de forma doméstica quanto no uso profissional. A segurança com instalações elétricas é abordado de diversas formas através da NBR 5410 ou mesmo na Norma Regulamentadora NR10 (Conheça mais sobre os assuntos da NR10 Aqui!) que postamos aqui na Sala da Elétrica Anteriormente.

O fato é que um equipamento que não esteja aterrado não consegue se “desfazer” da corrente de fuga e quando um indivíduo entra em contato sofre toda a descarga elétrica da estrutura, já com o aterramento elétrico, toda a corrente de fuga é direcionada a terra através dos condutores.

Não podemos esquecer também que toda a instalação elétrica deve estar prevendo este sistema de proteção, inclusive as emendas devem ser sempre muito bem feitas, veja nosso post de emendas: Derivação e Prolongamento.

Facilitar o funcionamento de dispositivos de proteção.

Pense bem! Como funciona os dispositivos de proteção (disjuntores, fusíveis, etc…)? seja por corrente de curto circuito ou sobrecarga eles sempre irão depender do aumento da corrente, logo, se não houver aterramento não existe “vazão”da corrente elétrica, por exemplo: uma geladeira cujo motor está com fuga de corrente e não possui aterramento, a corrente excedente somente será descarregada da carcaça quando um indivíduo estabelecer um contato entre esta e a terra.

Porém, quando existe o aterramento a corrente elétrica é direcionada a terra e temos o aumento excessivo da corrente causando o acionamento do dispositivo de proteção (seja um fusível. disjuntor,etc…), o seja, facilitando seu funcionamento.

Descargas de cargas eletrostáticas.

Como sabemos, cargas eletrostáticas são geradas a todo momento seja através do atrito, do caminhar de uma pessoa ou até mesmo reações químicas, porém, nem sempre são notadas, mas este fenômeno pode ser prejudicial ao desempenho de equipamentos eletrônicos e até mesmo para a sua segurança.

Como Assim? Imagina um caminhão de combustível ao realizar a descarga de gasolina em Posto, se este não possuir um aterramento neste momento corre um sério risco de explosão pois durante a viagem ficou exposto ao atrito com o vento/ar e seus pneus o isolam da terra.

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