CHOQUE ELETRICO

5/24/2018 CHOQUE ELETRICO

1/131

1

1 CHOQUE ELTRICO

Em termos de riscos fatais, o choque eltrico, de um modo geral, pode

ser analisado sob dois aspectos:- Correntes de choques de baixa intensidade, sendo o efeito mais

grave a considerar o da fibrilao ventricular;

- Correntes de choques de alta intensidade, proveniente de acidentesde alta tenso, sendo o efeito trmico o mais grave.

Numa cidade, a populao vive dentro de um circuito eltrico. H redeseltricas energizadas por todos os lados. (paredes, tetos, piso, equipamentos, etc.)

Devido ao gigantismo da rede eltrica, o choque um evento

corriqueiro e cada pessoa j recebeu, pelo menos um choque, muitos destes fataisou com sequlas.

Ao circular pelo corpo humano, a corrente eltrica produz umasensao desconfortvel sentida pelo organismo, o que torna o choque eltrico maisperigoso que outros riscos fsicos, como o fio, calor ou rudo.

Para qualificar melhor os riscos e a gravidade do problema, soapresentados alguns dados estatsticos:

- 43% dos acidentes ocorrem na residncia;

- 30% nas empresas;

- 27% no foram especificadas.

Os efeitos das perturbaes do choque eltrico

- Percurso da corrente eltrica pelo corpo humano;- Intensidade da corrente eltrica;- Tempo de durao do choque eltrico;- rea de contato do choque eltrico;- Presso do contato;- Espcie da corrente;- Freqncia;- Tenso;- Espraiamento da corrente de choque pelo corpo humano;- Condies da pele do indivduo;- Regio do choque no corpo humano;- Constituio fsica do indivduo;- Estado de sade do indivduo;- Outras condies, ex: quanto a prteses metlicas internas, marca-

passo, transplante, etc.

As perturbaes e s intomas no indivduo :


2/131

2

Ao passar pelo corpo humano, a corrente eltrica causa um conjunto deperturbaes de natureza e efeitos diversos, que se manifestam no organismoanimal e humano desde uma ligeira contrao superficial at uma violenta contraomuscular, ocasionando morte instantnea.

Tais distrbios esto detalhados a seguir:

- Inibio dos centros nervosos, inclusive dos que comandam arespirao produzindo parada respiratria;

- Alterao no ritmo cardaco podendo produzir fibrilao ventriculare uma conseqente parada cardaca;

- Queimaduras profundas, produzindo necrose do tecido, ossos,msculo, rgos, etc;

- Alteraes do sangue provocadas por efeitos trmicos eletrolticosda corrente eltrica;

- Perturbao no sistema nervoso;- Seqelas em vrios rgos do corpo humano: renais mentais;- Contraes musculares;- Eletrlise no sangue;- Reteno sangnea.

Estatisticamente, as incidncias em ordem decrescentes dos choqueseltricos no corpo humano, esto assim relacionadas: mos, braos, costas,cabeas, pernas, troncos, etc.

Espraiamento da corrente do choque eltrico

Em conseqncia da diferena de resistncia eltrica e de seestransversais das vrias regies do corpo humano, a corrente que provoca o choqueeltrico sofre, dentro de um indivduo, uma distribuio diferenciada, isto , umespraiamento.

Evidentemente, em decorrncia disto, as vrias regies do corpohumano, para uma corrente de choque, ficam sujeitas a diferentes densidades decorrentes. Deste modo os efeitos trmicos so mais intensos nas regies de altadensidade de corrente.

Macro choque:

definido quando a corrente entra, pela pele, invade o corpo e sainovamente pela pele (choque comum).

Micro choque:

o que ocorre no interior do corpo humano, provocado por defeito emequipamento mdico-hospitalar. (equipamento invasivo).

Tipos de choque:


3/131

3

Choque Esttico:

devido ao efeito capacitivo (atrito com o ar gera cargas eltricas), ouseja, o choque produzido por eletricidade esttica, cuja durao pequena, o

suficiente para descarregar a carga da eletricidade contida no elemento energizado,podendo no provoca efeitos danosos ao corpo, devido a curtssima durao. ex:linhas de distribuio e transmisso desligada, veculos que se movem em climassecos.

Soluo: colocar no veculo uma corrente ou fita metlica que ficaarrastando no solo, aterrar em construo.

Choque dinmico:

o choque tradicional, ou seja, surge pelo contato direto da pessoacom a parte energizado da instalao, durando enquanto permanecer o contato e a

fonte de energia estiver ligada. As conseqncias podem ser pequenas contraesou at leses irreparveis.

Descargas atmosfricas (raios)

Raios podem incidir diretamente ou indiretamente com uma pessoa,gerando tenso de passo e toque, causando queimaduras graves e at morteimediata. No gadoa tenso de passo se transforma em tenso de pata. A tenso depata maior que a tenso de passo no homem, pois no gado a corrente de choquepassa pelo corao e por isso o gado esta mais sujeito a fibrilao ventricular.

rea de Contato

Quanto maior a rea de contato com circuito energizado, maior ser acorrente de choque e, em conseqncia, maiores danos.

Quando a rea de contato muito pequena, nesta regio a densidadede corrente grande, produzindo queimaduras na pele.

Quanto maior a presso (fora) do contato na rea do corpo humanocom o eletrodo energizado, maior ser a corrente de choque eltrico.

Durao do choque eltrico

Para uma mesma corrente eltrica passando pelo corpo de umamaneira geral, quanto mais tempo persistir o choque eltrico, maiores so os danose as suas conseqncias.

Na maioria das vezes, a prpria contrao muscular, devido ao choqueeltrico, produz movimentos bruscos, livrando a pessoa do choque eltrico. Estecaso ocorre em todas os nveis, porm mais marcante no choque eltrico de altatenso. Outras vezes, o prprio desmaio, por ao da queda do corpo, livra apessoa do choque eltrico.

O acidente com maior perigo e conseqncias graves quando apessoa fica inevitavelmente presa ao circuito eltrico.


4/131

4

Intensidade de corrente do choque eltrico

A intensidade da corrente depende da tenso, das condies daresistncia eltrica (pele da pessoa, rea de contato, percurso da corrente eltrica),

e o tempo de atuao. Porm as perturbaes produzidas pelo choque eltricodependem somente dessa intensidade que atravessa o corpo, e no da tenso docircuito responsvel por essa corrente.

Tipo de corrente do choque eltrico:- Corrente alternada senoidal = mais comum- Corrente contnua (12V - brinquedos), (48V - telefone) (transmisso

Itaipu 600Kv)- Corrente exponencial- Corrente forma retangular- Corrente forma dente de serra.

Tenso do choque eltrico

A forma de onda da corrente de choque a mesma da tenso detrabalho do circuito energizado.

A tenso eltrica que mais causa morte a baixa tenso (127/220),sendo a grande vil de causar morte neste nvel de tenso a fibrilao ventriculardo corao.

Efeito Skim

Com o aumento da freqncia eltrica, as cargas eltricas tendem apercorrer caminhos mais perifricos da seo transversal do condutor. Estefenmeno o efeito SKIN, ou pelicular.

Portanto o choque em alta freqncia faz com que a corrente eltricapercorra a regio superficial do corpo. (derme da pele).

Neste caso, como a corrente no passa no interior do corpo, osmsculos internos e o corao esto livres dos efeitos e sintomas do choque

eltrico. Pessoas que trabalham com equipamento que operam com altasfreqncias no devem usar objetos metlicos, isto porque o choque eltrico produzcampos magnticos em alta freqncia com um poder extremamente elevado degerar tenses induzidas em materiais metlicos. Estas tenses induzidas geramcorrentes que elevam a altssimas temperaturas os metais no corpo, com asconseqentes queimaduras. (estas pessoas devero usar objetos plsticos).

Choque eltrico em alta tenso

O choque neste nvel de tenso fulminante, causando quase sempre

a morte, o efeito mais drstico a morte pr queimaduras.Muitas pessoas sobrevivem ao choque de alta tenso, isto se deve

contrao muscular, tirando e jogando a vtima longe.


5/131

5

A queimadura produz danos e seqelas, tais como:- Perda da massa muscular- Perda da massa ssea

- Perda da coordenao motora- Perda da sensibilidade- Perda da memria- Atrofia- Problemas mentais

Pele humana

A pele humana equivale a 14% do peso do corpo humano e, composta de duas partes: epiderme e derme.

A epiderme a parte externa da pele composta por glndulas e pelos,com constituio seca e escamosa. Deste modo, mal condutora, sendo suaresistncia eltrica variando como o estado da umidade no local do contato como ocircuito energizado.

A derme constituda de vasos e nervos, com isto boa condutora. pela derme que o choque de alta freqncia percorre, se esse for elevado, toda aderme a queimadura dissolvida, tornando-se uma pasta gelatinosa. A epidermeperde a aderncia com o corpo, ficando flcida e cada.

A impedncia da pele depende de:- Tenso de contato- Freqncia eltrica- Tempo de choque- Umidade da pele- rea de contato- Temperatura da pele- Tipo de pele.

As caractersticas de pele diferenciam de indivduo para indivduo,influenciando a circulao de corrente sob o corpo de cada pessoa. Diversos so osfatores que iro influenciar nesta capacidade de conduo como:

A Espessura da pele, onde a pele grossa mais isolante que uma pela

fina. Por este motivo que os eletricistas calejados quase no sentem o choque.

A Umidade, onde uma pele mida se torna excelente condutora deeletricidade, principalmente se estiver molhada de suor que, pela presena de sal, mais condutora ainda. Isso torna o choque nas condies de um banho,extremamente perigoso, pois as correntes podem ser dezenas de vezes maiores doque em condies normais.

Presena de Cortes, onde coloca a pela molhada do nosso corpo,

formado por fluidos sanguneos ou outros interiores, em contato direto com aeletricidade, aumentando em muito a intensidade do choque eltrico.

Exposio a partes mais Sensveis, onde um choque nos dedos (pele

mais grossa) apresentar uma intensidade menor do que em partes onde a pele


6/131

6

mais fina, sensvel e mida. Geralmente a exposio ocorre quando o tcnico utilizao auxlio da boca para segurar um fio.

Classificao da pele humana

A pele humana praticamente limita a corrente e o choque, a pele classificada em funo do seu grau de umidade, isto condio BB1 - pele seca,BB2 pela mida, BB3 pele molhada e BB4 pelo imersa na gua.

Para as mesmas condies da pele humana, o aumento da tensoeltrica diminui a resistncia do corpo humano, aumentando, tambm o choqueeltrico.

A curva de segurana da tenso do choque de acordo com aclassificao da pele pode ser vista na Figura 1.

Figura 1 Curvas de segurana S de tenso para cada condio da pelehumana.

Para a situao do tipo de atividade que deixa a pele na condio BB4,a tenso de alimentao das instalaes ou equipamentos eltricos de 12V. Asluminrias imersas na gua da piscina devem ter as lmpadas alimentadas por umcircuito de 12V. Nesta condio, em caso de um choque acidental, no haver riscode fibrilao ventricular.

Com a pele na condio BB3, os equipamentos ao seu alcance devemter tenso no mximo 25V.

Condio BB2 tenso mxima 50V

Os choques analisados neste item so para toques acidentais diretosna parte energizado da rede, equipamentos ou circuitos da instalao eltrica.


7/131

7

Freqncia da corrente de choque eltrico

O Limiar de Sensao da corrente cresce com um aumento dafreqncia, ou seja, correntes com freqncias maiores so menos sentidas pelo

organismo, estas correntes de altas freqncias acima 100000 Hz, cujos efeitos selimitam ao aquecimento so amplamente utilizadas na medicina como fonte de febreartificial. Nessas condies pode-se fazer circular at 1Asobre o corpo humano semcausar perigo.

Na Figura 2temos o comportamento da contrao muscular para umacorrente eltrica senoidal de mesma amplitude, mas com freqncia variada.

Figura 2 Contraes musculares x freqncia para corrente eltrica

Observa-se a resposta distinta do msculo frente variao dafreqncia para a mesma condio do choque eltrico

Na Figura 3temos os valores da corrente de choque eltrico senoidal

versus freqncia, para as mesmas condies de contrao muscular.Figura 3 - Corrente eltrica x f reqncia para a mesma

Contrao muscular

Curva 1 mostra o limite convencional das intensidades de corrente eltrica dochoque que no resulta nenhuma percepo.

Curva 2 incio da percepo para 50% das pessoas.

Curva 3 incio da percepo para 99,5% das pessoas.Curva 4 corrente de largar para 99,5% das pessoas.


8/131

8

Curva 5 corrente de largar para 50% das pessoas.

Curva 6 corrente de no largar para 99,5% das pessoas.

As correntes de choque menores que as demarcadas na curva um no

provocam percepo na pessoa.Nota-se que as freqncias de 50 ou 60Hz, no so favorveis ao ser

humano, com respeito a contrao muscular devido a corrente de choque eltrico.

As condies de corrente de no largar em DC e na freqncia de10Khz, so as mesmas.

1.1 Efeitos do Choque Eltrico

Contrao muscular pelo choque eltrico

Todo msculo percorrido por uma corrente eltrica sofre um estmuloque provoca a sua contrao.

A fora da contrao muscular depende da intensidade e do tipo dacorrente de choque eltrico.

Tetanizao do msculo pelo choque eltrico

A tetanizao a paralisao (crispao) do msculo causado pelaintensa contrao muscular devido ao choque eltrico, mesmo cessado o choqueeltrico o msculo persiste paralisado por um certo tempo. A tetanizao umacimbra no msculo causada pelo choque eltrico

Queimaduras devido ao choque eltrico.

Quando uma corrente eltrica passa atravs de uma resistnciaeltrica liberada energia calorfica, denominado efeito Joule, Conforme indica aEquao 01.

calorfica= R. I choque. tchoque (Equao 01)

R = Resistncia eltrica () do corpo humano.

calorfica= energia calorfica liberada no corpo humano (J)

Ichoque= corrente eltrica de choque (A)

tchoque = tempo de choque (S).

O calor liberado aumenta a temperatura da parte atingida do corpohumano, podendo produzir vrios efeitos e sintomas, tais como:

- Queimaduras de 1, 2 ou 3 graus nos msculos do corpo.- Aquecimento do sangue, com sua conseqente dilatao,- Aquecimento podendo provocar o derretimento dos ossos e

cartilagens.- Queima das terminaes nervosas e sensoriais da regio atingida.


9/131

9

- Queima das camadas adiposas ao longo da derme, tornando-asgelatinosas.

As condies acima no acontecem individualmente, mas sim

associadas.Como o efeito trmico depende da corrente ao quadrado, e a corrente

para o choque de alta tenso grande, seu poder de queima bastante grande.

O choque em alta tenso queima, danifica, fazendo buracos na pele,nos pontos de entrada e sada de tenso da corrente pelo corpo humano.

As vtimas de choque de alta tenso morrem devido, principalmente, squeimaduras, e as que sobrevivem ficam com seqelas, tais como: perda da massamuscular, perda parcial dos ossos, diminuio, atrofia muscular, perda dacoordenao motora, cicatrizes, etc.

Os efeitos trmicos produzem queimaduras internas, no corpo humanode difcil diagnstico, produzindo necrose, com conseqente gangrena, devendo serextirpado.

Toda queimadura facilita a infeco, pois abaixa a imunidade da pele.

Choques eltricos em baixa tenso tem pouco poder trmico.

Parada respiratria

O choque eltrico com corrente menor do que a do limite de fibrilaoventricular do corao, com o passar do tempo, produz comprometimento nacapacidade respiratria, devida fadiga e tensionamento do msculo diafragma. Odiafragma um msculo transverso, que divide a regio torcica e abdominal, e responsvel pelos movimentos que promovem o enchimento de ar nos pulmes.

Se o choque for maior, o tensionamento exagerado produz atetanizao do diafragma, e em conseqncia a parada respiratria. Se o coraocontinuar funcionando, a circulao ser s de sangue venoso, o que deixa a vtimaem estado de morte aparente. Neste caso, deve-se recorrer respirao artificial.

Parada cardaca devido ao choque eltrico.

O choque eltrico com correntes elevadas produz a tetanizao dasfibras musculares do tecido do corao, deixando o corao preso: a paradacardaca.

Eletrlise no sangue

O corpo humano constitudo de 70% de matria lquida, que temdissolvido, ou em suspenso, vrios tipos de sais .minerais, o choque em correntecontnua provoca o efeito da aglutinao dos sais, fenmeno este conhecido por

eletrlise.A eletrlise ocorre no sangue e no plasma lquido de todo o corpo no

sangue este efeito pode ocasionar:


10/131

10

- Mudana da concentrao de sais minerais, produzindodesequilbrio no corpo humano (mudana no equilbrio de K+ nosangue).

- Glutinao de sais, produzindo bolinhas que provocam cogulos no

sangue, provocando trombose.Em AC, o efeito de eletrlise muito pequeno podendo ser

desconsiderado.

Danos no crebro

Muitos acidentes ocorrem com choque eltrico na parte superior dacabea.

A corrente eltrica, passando atravs do crebro, pode produzir efeitosdiversos tais como:

- Inibio do crebro- Dessincronizao nos seus comandos- Edema- Isquemia- Aquecimento- Dilatao

Dependendo do choque podem danificar regies produzindo seqelastais como:

- Perda da memria- Perda do raciocnio

- Perda da fala- Comprometimento nos movimentos- Perda da viso, etc.

Danos renais

A corrente eltrica ao passar pelos rins pode comprometer ofuncionamento deste rgo, com os seguintes efeitos:

- Insuficincia renal- Eneuresia (incontinncia urinria).

Os choques eltricos que produzem queimaduras em tecidos internosliberam grande quantidade de meoglobina, que uma substncia txica para os rins,acarretando a insuficincia renal. Os problemas renais geralmente aparecem depoisde certo tempo, ficando difcil fazer a correlao do efeito com o choque eltrico.

1.2 Estado de sade do indivduo

O estado fsico psicolgico de uma pessoa influi na reao ao choque:ansiedade, angstia, calafrios, febres influenciam na qualidade da pele.

O perfil da pessoa: idade, tamanho, peso, sexo, etc. ex: uma pessoagorda, baixinha e com trax largo suporta bem o choque eltrico.


11/131

11

Arco Eltrico ou Arco Voltaico: acidente na rede eltrica provoca arcosvoltaicos, que pode queimar a pele ou cegar a vtima, queimadura de fora paradentro, ao contrrio da corrente eltrica.

1.3 Choques eltricos especiais:

So causados acidentalmente nas pessoas sob certas circunstnciastais como:

- Choque no local do corte da pele;- Pessoas com prteses internas metlicas;- Gravidez;- Marcapasso;- Durante cirurgias;- Durante exames invasivos, etc.

A grande barreira da corrente eltrica de choque a pele humana,portanto se o choque ocorrer no local do corte no corpo a corrente ser muito maior.

Prtese causa queimaduras.Gravidez pode ocorrer fibrilao ventricular no feto.

Muitos efeitos e danos do choque eltrico ainda so desconhecidos,principalmente aqueles com reflexos posteriores.

Riscos do choque eltrico:

Os riscos so grandes devido a corrente eltrica do choque ser:- Invisvel;- Inodora- Incolor

Os efeitos podem ser imediatos ou a posteriori.

1.4 Aterramento Eltrico

Deve cumprir a finalidade principal de:

- Sensibilizar a proteo para que sua atuao seja eficiente esegura.

- Os potenciais de toque e passo sejam menores que os limites dafibrilao ventricular.

- Escoar as cargas estticas, equalizando os potenciais.

Choque eltrico d ireto:

Seu efeito depende:

- Resistncia eltrica do corpo humano- Resistncia do calado- Resistncia da terra- Resistncia do contato


12/131

12

Choque eltrico indireto:

o que ocorre em regies que no esto energizadas diretamente,ocorrem devido a curto-circuito. ex: tenso de toque e passo.

1.5 Corao Humano

Clula a menor estrutura viva, nasce, cresce e morre para se manterviva recebe nutrientes e oxignio 0 . Exemplo Figura 4.

Figura 4 - Clula

O sangue o agente que possibilita o transporte dos nutrientes eoxignio s clulas e o recolhimento dos resduos e gs carbnicos (CO ).

Por ser um lquido com grande concentrao de sais minerais, osangue um condutor de eletricidade. Por este motivo, a corrente eltrica do choqueinvade todos os rgos.

H duas categorias de sangue:

- Sangue arterial: rico em 02 e pobre em C02, tem coloraovermelho intenso.

- Sangue venoso: rico em C02 e pobre em 02, tem coloraovermelho escuro.

Os Pulmes tem a finalidade de efetuar a hematose, isto , a troca deC02, pelo 02 no sangue, ou seja, o pulmo o rgo que transforma o sanguevenoso em sangue arterial.

Corao humano uma bomba hemo-hidrulica que bombeia o sangue

para todo o corpo, promovendo uma perfeita irrigao das clulas. Portanto ofuncionamento adequado de qualquer clula depende da bomba cardaca.


13/131

13

O corao humano formado por trio (direito e esquerdo).e Ventrculo(direito e esquerdo), podendo ser observado nas Figuras 5e 6.

Figura 5 Corao humano com o pulmo.

Figura 6 Corao humano completo.

No h comunicao entre as cavidades do lado direito e esquerdo docorao.


14/131

14

A passagem do trio direito ao ventricular direito pela vlvula unidirecionaltricspide.

A passagem do trio esquerdo ao ventricular esquerdo pela vlvulaunidirecional mitral.

A contrao do trio direito e esquerdo ocorrem simultaneamente (distole)

A contrao do ventrculo direito e esquerdo ocorrem simultaneamente(sstole).

Ventricular Maior problema de enfarte. Msculos mais solicitados.

As fibras musculares que revestem as paredes dos ventrculos docorao so muito mais fortes, trabalham o tempo todo, tendo, consequentemente,um alto consumo energtico.

Pulsaes mdias 70 a 80 por minuto.

O funcionamento mecnico do corao controlado e comandadoeletricamente por dois geradores eletroqumicos:

- NDULO SINO ATRIAL (NSA): cavidade trio direito (superior)- NDULO TRIO VENTRICULAR (NAV): cavidade trio direito

(inferior)

O NAV gerador de reserva que acompanha os sinais do NSA.

Prximo a (NAV) esta o feixe de His de onde parte uma rede determinaes que se ligam a cada fibra muscular da parede do ventrculo (Rede dePurkinje).

O NSA um gerador eltrico que, quimicamente, processa os ions Na+e K+, alternando-os e emitindo o pulso eltrico, que ao passar pelas paredes dostrios produzem, por efeito de um choque eltrico, contraes simultneas,impulsionando o sangue aos ventrculos.

Em seguida o sinal eltrico captado pelo feixe de His e distribudopela rede de Purkinje a todo o ventrculo. Estes se contraem ao receberem demaneira sincronizada o sinal eltrico, promovendo a contrao, conforme

demonstrado nas Figuras 7, 8e 9.

Figura 7 Gerador eltrico NSA.


15/131

15

Figura 8 Transmisso do sinal eltrico pelas parcelas do corao

Figura 9 Esquema eltrico do corao

Em anlise s do ventrculo, este se comporta como um circuitoeltrico, conforme Figura 10.

Figura 10 Anlogo Eltrico

O NSA e o NAV esto em paralelo, o NSA opera impondo o sinal. ONAV se mantm em sincronismo, porm a vazio.


16/131

16

As linhas de transmisso representam a rede de Pukinje e as barrasde cargas so o consumo de cada fibra muscular dos ventrculos.

Os sinais eltricos percorrem o corao com velocidades diferentes,pois as paredes do corao so formadas por tecidos que contm substncias eplasmas com concentraes de sais diversos. Em funo da variao de velocidade,tambm muda de forma. Exemplo Figuras 11,12e 13.

Figura 11 Pontos enumerados no corao.

Figura 12 Velocidade de propagao do sinal eltrico emit ido pelo NSA(30).


17/131

17

Figura 13 Formas do sinal eltrico no corao

Eletrocardiograma (ECG)

O pulso eltrico proveniente do NSA e que percorre o corao,ultrapassa os limites deste, chegando flor da pele. Se este micro sinal foramplificado e registrado, teremos o seguinte sinal, dado pela Figura 14.

.Figura 14 Eletrocardiograma do ciclo cardaco

Como o sinal de tenso eltrica captada na pele muito pequeno,

qualquer problema de contato no eletrodo distorce o sinal.Antes de colocar o eletrodo a regio deve ser limpa com lcool para

retirar gordura e suor, e aplicar uma pasta com funo condutora e umidificadora.

Fases do cic lo cardaco

Observando as Figuras 15 e 16 possvel perceber trs fasesdistintas:

Onda P, que correspondente fase de contrao dos trios - seusmsculos no so muito forte porque sua funo apenas fazer o sangue passarpara os ventrculos;

Onda do complexo Q R S que corresponde a contrao dos ventrculos.So msculos mais fortes e que produzem a presso arterial. (este perodo conhecido como refratrio);


18/131

18

Potencial em torno de - 90mV;

Onda T corresponde fase onde se processa a repolarizao das fibrasmusculares do ventrculo.

Ao final deste perodo as fibras musculares esto novamente prontas.

Este perodo de repolarizao conhecido como vulnervel, tanto para.Choque eltrico como para diagnstico de doenas cardacas.

Figura 15 Perodos refratrio e vulnervel do corao

Figura 16 Presso arterial

Fibrilao Ventricular do CoraoMuitas so as vtimas fatais da fibrilao ventricular do corao

produzida pelo choque eltrico.

Parada cardaca - falta total de funcionamento do corao - sangue no bombeado, presso cai a zero, pessoa perde o sentido.

A fibrilao ventricular o corao fica tremulando desordenadamente,podendo ser observado na Figura 17, a vtima permanece em estado de morteaparente, se providncias imediatas no forem tomadas, dentro de 4 minutoscomeam os danos cerebrais, j no estado de irreversibilidade.

Como as fibras musculares que compem as paredes do ventrculo docorao no mais recebem nutrientes e oxignio, elas se exaurem completamente,


19/131

19

passando para o estado de parada cardaca, isto , da morte definitiva. Esteprocesso ocorre na faixa de tempo entre 9 e 12 minutos.

Figura 17 - EGG e presso arterial do corao em fibr ilao ventr icular.

Atualmente, cogitam-se trs teorias para explicar a fibrilao ventriculardecorrente do choque eltrico:

1) Teoria da vibrao distinta das camadas estratificadas das paredesdos ventrculos.

A explicao na qual fundamenta-se esta teoria que a parede docorao formada por diversos tecidos diferentes superpostos.

Quando uma CA da ordem de 60Hz passa pelo corao os tecidosrespondem vibrando de maneira distinta, prejudicando a repolarizao, nodeixando que a onda T ocorra. Este estado catico de polarizao irreversvel,com perda total do sincronismo das contraes comandadas pelo NSA.

Para correntes de choques grandes os efeitos mais drsticos so:tetanizao e queimaduras, para correntes pequenas o maior perigo a fibrilao

ventricular.

2) Teoria do despertar simultneo dos marcapassos ectpico natural docorao.

Pesquisas comprovam ser o feixe de His alterado em funo decorrente de choque, estimulando os diversos marcapassos naturais do corao.

3) Teoria da reentrada das fibras dos ventrculos.

Quando a pessoa recebe um choque, a corrente eltrica passadiferenciadamente pelos ramos de conduo e se superpem ao pulso eltrico daconduo normal do NSA.


20/131

20

Este estado anrquico deixa as fibras polarizadas caoticamente,perdendo a cadncia sincronizante.

Desfribr ilador Eltrico:

Como a fibrilao ventricular irreversvel naturalmente, faz-senecessrio o emprego de tcnicas para que o corao retome o seu ritmo normal.

Muitas pesquisas, drogas foram usadas, mas o mtodo em que obtevesucesso foi o desfibrilador eltrico, que nada mais do que um capacitor a serdescarregado no acidentado.

C = 10F a 50F

E = 2kV a 9kV

I = 1 a 30 A

t = 10ms

Com a avalanche rpida de corrente unidirecional, obriga as fibrasmusculares do ventrculo a ficarem polarizadas, voltando a obedecer ao sinalemitido pelo NSA.

Esta corrente de descarga do capacitor produz no corao e msculosadjacentes contraes violentssimas que em conseqncia pode produzirirregularidades momentneas ou permanentes.

A regulagem do aparelho feita pela energia armazenada no capacitor,

conforme exemplo na Figura 18.Figura 18 Desfribrilador Eltrico

A densidade de corrente tima e a que produz a maior probabilidade dereverter a fibrilao do corao depende de:

- Estado clnico do corao

- Tamanho do corao permetro do trax.- Peso do corao- Idade da vtima- Qualidade da pele- Peso da vtima

A eficcia da cardioreverso depende:- Rapidez dos primeiros socorros- Eficincia da massagem cardaca- Estado de sade da vtima- Tempo de utilizao do desfribrilador.- Bom funcionamento do desfribrilador.

2 DIELTRICOS OU ISOLANTES


21/131

21

Dieltricos ou material isolante se caracterizam por oferecer uma

considervel resistncia a passagem da corrente.

Quando temos dois condutores separados por um isolante, aoaumentarmos progressivamente a diferena de potencial entre esses condutores, odieltrico deixa bruscamente de funcionar como isolante, sendo atravessado poruma corrente eltrica. O valor da diferena de potencial correspondente, referida unidade de espessura do dieltrico (kV/mm) a resistncia dieltrica ou rigidezdieltrica.

Chama-se rigidez dieltrica o gradiente de potencial, isto , o quocienteV/e no momento da ruptura e se avalia em kV/cm ou kV/mm.

Nos Estados Unidos comum expressar a rigidez dieltrica em volts pormil, lembrando que um mil igual a 0,001 polegada.

O valor da rigidez dieltrica de uma certa substncia isolante dependede vrios fatores entre os quais temos:

- Classe de voltagem (DC ou AC), freqncia.- Durao de aplicao da d.d.p.- Rapidez do crescimento da d.d.p.- Forma dos corpos de prova- Espessura do dieltrico- Temperatura- Tenso desruptura- breack-dowm.

Perda dieltrica

Os dieltricos sujeitos a d.d.p. CA apresentam perdas internas que tempor conseqncia o seu aquecimento, denominadas perdas dieltricas.

Aumentam com: a d.d.p., temperatura, freqncia, teor de umidade e asimpurezas do isolante.

Os materiais classificados como dieltricos no so isolantes perfeitos,ao contrrio pode-se constatar que ainda apresenta uma reduzida condutividade aqual, entretanto, to pequena que pode ser geralmente desprezada, quando omaterial usado dentro dos limites especificados pela sua rigidez dieltrica.

2.1 Classificao dos Dieltricos

Gases dieltricos

AR - O isolante de maior uso o ar, sendo amplamente usado entretodos os condutores sem isolante ou lquido, ex: redes de transmisso e distribuiode energia, onde os condutores so fixados atravs de isolantes de porcelana.

o mais importante dos dieltricos gasosos, altamente confivel, desde

que as voltagens que o submetam no sejam muito alta.A rigidez dieltrica do ar entre eletrodos planos, distintos entre si de 1

cm, presso atmosfrica normal, de 32 kV/cm; presso de 10 atmosferas a


22/131

22

rigidez dieltrica aumenta para 226 kV/cm e com o aumento da umidade podedecrescer a 3kV/mm.

O ar apresenta o inconveniente de determinar a formao de oznio,esse gs provoca uma destruio lenta dos isolantes, o ar pode formar com osoutros gases misturas detonantes, por fim, o ar mido determina a corroso maisacentuada.

Efeito Corona

O efeito corona pode ser compreendido como uma forma incompleta dadesrupo num gs. A descarga incompleta.

Observa-se este fenmeno no escuro, o eletrodo em forma de onda sefaz luminoso, acompanhando de um rudo sibilante e desprendimento de oznio,iluminao esta com um tom de violeta.

Quando se estabelece uma diferena de potencial entre dois fiosparalelos, situados no ar, a uma distncia grande em relao ao dimetro do fio,nota-se a formao de oznio e rudo, perturbando os rdios-receptores nasproximidades. O conjunto destes fenmenos observados nas linhas de transmissodenomina-se de efeito corona.

O efeito corona devido ionizao do ar, diminui com o aumento dodimetro dos condutores, e com o espaamento entre eles.

NITROGNIO - Tambm chamado de Azoto, tem rigidez dieltricavizinha do ar, um gs quimicamente neutro, incolor, inodoro, inspido e forma

quatro quintos partes do ar.Aplicaes = transformadores em atmosfera de nitrognio, pra-raios e cabos dealta tenso

GS CARBONICO - Ou dixido de carbono, rigidez dieltrica prxima ado ar, tendo como vantagem - no alimenta a combusto.Aplicao= cabos de alta tenso, empregado em mistura com o ar sob altaspresses.

HIDROGNIO - rigidez dieltrica inferior a do ar, aproximadamente ametade, condutividade trmica elevada, portanto excelente agente de refrigerao.Aplicao = Aplicado no isolamento e refrigerao de alternadores de grandepotncia e motores sncronos.

HEXAFLUORETO DE ENXOFRE (SF6) - um gs que vem sendousado largamente, com excelente meio extintor de arco nos disjuntores de altatenso.

As principais caractersticas de SF6 so as seguintes:- Seu peso cinco vezes maior que a do ar;- No txico, inodoro e incolor,- No inflamvel,- Tem extraordinrio poder de extintor de arco, estimado 2 vezes

superior a do ar,- Rigidez dieltrica a presso atmosfrica de 90 kV/cm, 3 vezes a

do ar.- Rigidez dieltrica a 2 atmosferas de 125 kV/cm, a presso de 20a 22 atmosferas se liquefaz

- Condutibilidade trmica elevada.


23/131

23

- Aplicaes = disjuntores, subestao.

Lquidos

LEO MINERAL - De acordo com os hidrocarbonetos que osconstituem, os leos podem ser divididos em duas classes principais: parafnicos enaftalinicos

PETRLEO decomposto, por destilao, em diversos subprodutos, deacordo com o grau de aquecimento de

450 a 150 C benzina150 a 300 C leos leves e combustveis300 a 350 C leo dieselacima de 350C leos lubrificantes, isolantesresdua asfalto

O petrleo atualmente usado para obteno de leos isolantes a basenaftalinica.

Propriedades Fsicas: cor amarelo claro, ponto de fogo 165 C, rigidezdieltrica - 90-100 kV/cm, leo puro - 200-300 kV/cm para trafo, leo impuro - 40-50 kV/cm, 120 kV/cm para disjuntores.

O leo absorve com muita facilidade a umidade do ar, diminuindo a rigidezdieltrica. O leo oxida ao contato com o ar (luz) e sob ao de elevadas temperaturas.Com a oxidao h a formao de produtos cidos, chamadas "lamas" ou "borras", quese precipitam, diminuindo a rigidez dieltrica.

Utilizado em transformadores, disjuntores, condensadores, cabos dealta tenso etc. como isolante e trocador de calor.

Devido ao processo de deteriorao a que est sujeito o leo isolante, h anecessidade de manuteno, objetivando a conservao de duas propriedadesessenciais.

So os seguintes ensaios realizados no leo isolante mineral para apoio manuteno.

- Rigidez dieltrica,- gua,- Acidez,- Cor,- Devido ao seu envelhecimento, mudando suas caractersticas

fsico-qumicas, este leo tem que sofrer um tratamento fsico efsico-qumica, tais como filtragem, desidratao, centrifugao eetc.

Ascaris ou Askarel

o nome genrico dado para o lquido isolante clorado, no inflamvel.

Nomes dados em funo do fabricante: clophen, Pgranol, Inerteen,Pyrocolor Sowol.

Quimicamente, este se compem basicamente de cloro-bifenol


24/131

24

Basicamente o askarel um definil, associada a tomos de cloro.

- Ataca o sistema respiratrio e visual- Hoje proibido,

- Rigidez dieltrica 200 kV/cm.

Polmeros

Material orgnico - cortia, couro, madeira.

Resinas

As resinas podem ser de origem natural ou artificial

As maiorias das resinas usadas em eletrotcnica so insolveis em

gua existem dois tipos bsicos:

- TERMOPLSTICOS - readquirem seu estado de plasticidade- TERMOESTVEIS ou TERMOFIXAS - no retornam a fluidez.

Resinas naturais

GOMA LACCA - o resultado do excremento de um inseto, chamadocientificamente de Soccus-lacca, que em nmero elevadssimo aderem as rvores.os insetos expelem uma substncia resinosa que cobre as rvores e ao solidificar-seda a composio da goma-lacca natural.Utilizado como verniz de colagemPonto de fuso - 80 a 100 CRigidez dieltrica - 300 kV/cm.

Seu uso cada vez menos, devido as melhores caractersticasapresentadas pelas de origem sinttica. Apenas 10% da produo mundial utilizada na engenharia eltrica.

COPAL - provem de vrias espcies de rvores (extradas sob forma degota), as principais fontes esto na frica e sudeste da sia.Entre as resinas tipo copal destacamos a terebentina extrada de rvores conferas. um dieltrico usado na manufatura de vernizes isolantes.

MBAR - uma resina fssil, quimicamente uma mistura de resinas esubstncias betuminosas. extrada por minerao ou dragagem.

utilizada no isolamento de certos instrumentos eltricos.Atritada contra certos tecidos adquire carga eltrica, sendo atribuda a

esse fato a origem do nome eletricidade (mbar em grego - eltron).

LTEX OU BORRACHA NATURAL - oriunda de um produto tropical(seringueira)

Maiores produtores 1 - Malsia, 2- Indonsia, 3- Tailndia, 8- Brasil.S utilizada depois de vulcanizada

O produto leve, muito elstico e possui um grande alongamento. Bomisolamento trmico e eltrico, porm combustvel.

A borracha natural um polmero denominado isopreno.


25/131

25

Um dos derivados mais importantes da borracha natural a ebonite,que obtida pela incorporao de uma forte proporo de enxofre (45%). Rigidezdieltrica - 180 a 250 kV/cm.

Resinas artificiais

BAQUELITE um produto de poli condensao, formado a partir doformaldeido sob a forma lquida a baquelite empregada como elemento deimpregnao em materiais filrosos, como madeira, papel, papelo.

A baquelite ou Resite slida que utilizada, sendo excelente isolantetrmico e eltrico, resiste at a temperatura de 300 C Rigidez dieltrica - 50 a 400kV/cm.

POLIVINIL (P.V.C.) OU CLORETO DE POLIVINIL um produto slidoresultante da polimerao do cloreto de vinil gasoso, um derivado do etileno. Esta

resina, sob a forma de plstico largamente usada como material isolante emisolamento de fio. Rigidez dieltrica - 300 a 400 kV/cm.

EPOXIS so comercialmente conhecidos por araldite. Possui excelentespropriedades dieltricas grandes resistncia mecnica, grande estabilidade trmica,ausncia de envelhecimento, grande poder adesivo sobre os metais, vidros eporcelana, facilidade para moldagens. Rigidez dieltrica - 700 kV/cm.

TEFLON (P.T.E.E.) uma resina termoestvel que obtida atravs dapolimerizao do tetrafluoretileno. Excelente isolante, resistente ao calor e ao frio (-100 C a 3000 C) resistente a maior parte dos agentes qumicos.Devido a seu custo elevado, seu uso limitado em casos onde existem condiesseveras de temperatura. Rigidez dieltrica - 180kV/cm.

POLIETILENO obtido pela polimerizao de etileno, uma resinatermoplstica muito utilizada em eletrodomsticos, isolante em rdio-freqncia ecabos de comunicao, especialmente em cabos submersos. Rigidez dieltrica - 400- 500 V/mil.

RESINA POLISTER - podem ser termoestveis ou termoplsticas.Rigidez dieltrica - 130 a 220 kV./cm.

POLIAMIDOS (NYLON, CAPRON) - Resina obtida por policondensao,caracteriza-se por ser elstica e tambm forte resistncia mecnica. Estas resinaslargamente usadas para fabricao de fibras sintticas, filmes e plsticos. Rigidez

dieltrica - 100 a 180 kV/cm.POLIESTIRENO uma resina resultante da polimerizao do estireno.Desvantagens: torna-se inelstico e quebradio em baixas temperaturas.

BORRACHA SINTTICA, a borracha sinttica mais parecida com anatural a classificada como Buna, sendo a matria prima principal neste tipo umgs chamado butadieno, feito a partir do petrleo.

Descobriram que o butadieno se aperfeioaria ao lhe ser adicionandoum lquido chamado estireno, por meio deste, se consegue um tipo mais derivvelcom maior elasticidade, chamada borracha estireno.

O neopreno tambm uma sinttica feita com acetileno.

BETUMES E ASFALTO - so substncias complexas, constitudasbasicamente de hidrocarbonetos de cor negra. Podem ser artificiais (resultantes dadestilao do leo) ou naturais obtidas por minerao (asfalto)


26/131

26

Os principais empregos dos betumes so como produtos de enchimento,impregnao de enrolamento.

VERNIZES - elevada rigidez dieltrica, pode ser agrupado em Vernizesde: impregnao, cobertura e de colagem.a) impregnao: destina-se a preencher vazios, em interior de isolamento deve

possuir elevado poder de penetrao, boa condutibilidade trmica, apresentaboa resistncia mecnica.

b) verniz de cobertura: Fio de enrolamentoc) verniz de colagem: funo unir dieltrica, tais como plaqueta de mica.

Madeira

A madeira seca um bom isolante, mas a umidade diminuiconsideravelmente suas qualidades dieltricas.

A madeira tambm utilizada como suporte para linha de transmissoe distribuio. A madeira utilizada em eletrotcnica quase sempre tratada com:

- Impregnao com resinas, leo de linhaa, parafina, etc.- Rigidez dieltrica- Paralelamente as fibras Perpendicular as fibras- 30 mm -25 kV/cm 30 mm - 64,2 kV/cm- 120 mm - 11,2 kV/cm 120 mm - 30,2 kV/cm.- A madeira mais utilizada: Jatoba, Inhaiba, sucupira, cabiura,

eucalipto.

Papel

- Composio bsica a celulose, polpa de madeira.- Rigidez deletria do papel seco 600 a 800 kV/cm.- Papel Kraft- o mais utlizado como isolante- Papel manilha, papel Japon, papel chiffon.

O maior problema do papel est em sua elevada higroscopia, o quecondiciona seu uso na eletrotcnica a uma impregnao com leo ou resinas.Geralmente 40% do volume do papel de fibra, o restante espaos livres.

As principais utilizaes do papel em eletrotcnica so:a) isolamento de cabos de energia,b) isolamento de bobina de transformador.c) bobina de cabos telefnicosd) em capacitores.

Papelo-Presspan

AMIANTO (ASBESTO) - o nico material fibroso de origem mineral, um mal condutor de calor, totalmente incombustvel, resiste temperatura de 1100 a1650 C. O amianto se emprega quase sempre em forma de conglomerado com ocimento formando o cimento-amianto, utilizado como suporte de resistnciaeltrica.


27/131

27

Mica

o nome genrico de um produto a base de silicatos de alumniohidratados de metais alcalinos. No comrcio apresentado em lminas de 0,015 a

0,033 mm, podendo ser empregada diretamente ou preparadas em p de micacimentada.

As micas podem ser agrupadas em dois grandes grupos: as Muscovetase Flogopitas, sendo as muscovetas de melhor qualidade.

Resistente ao calor na faixa de 500 - 1000 C e pode alcanar500kV/mm sua rigidez dieltrica.

Altamente resistente a perfurao pelo impacto de fasca (punctura).Sua aplicao em eletrotcnica est ligada a corrente eltrica e ao calor,

isto , utilizada como isolante eltrico e trmico.

A ndia o maior produtor, o Brasil um dos maiores produtores,verificando-se nos municpios de Paralhas e Carnaba dos Pantos, no nordeste.

Devido a pouca coeso entre as pequenas lminas e a fragilidade dasmesmas, utiliza-se vria forma composta a base de mica, tais como:

- Micaleto (Megomite, Micanita, supermicanite).- Micasin (Dimicanit, Mica-Mat, Samica, Samicaneta)- Micalex ( Microy, Turx)- Micaflio ( Micafoliun)

Porcelana

Produto cermico o nome dados a todos os inorgnicos que socozidos em altas temperaturas. A porcelana o mais antigo, apresentando rigidezdieltrica e mecnica elevada, seu principal componente e o caolim e a gua queso silicatos alumnicos, que associam quartzo e o feldspato. Os materiaiscermicos podem classificados em funo de sua composio bsica.

Antes do cozimento pode colar as peas com uma pasta especial queno forno vitrifica-se (esmaltamento), o que torna o material menos poroso. Seu usoem eletrotcnica mais como isolantes (35 kV/cm).

Vidro

Material bsico a slica (SiO )quartzo, sua rigidez dieltrica est emtorno de 250 a 500 kV/cm.

Fibra de vidro

Tambm conhecida como "Fiber-glass" ou glassfaeden, um produtoresultante do esticamento do vidro fundido em fios finos. Rigidez dieltrica - 40 a 50kV/cm. (sem impregnao)

2.2 Resumo


28/131

28

Classificao dos materiais isolantes segundo sua natureza.

Materiais isolantes - Gases, Lquidos e Slidos (aplicados em estadopastoso aplicados em estado slido)

Os isolantes podem ser ainda classificados:

- Orgnicos ou inorgnicos- Naturais ou sintticos- De origem vegetal, mineral ou animal.

Gases = ar, nitrognio, hidrognio, dixido de carbono, gases raros,hexafluoreto de enxofre (SF6). Dieltricos gasosos o que mais se aproxima dodieltrico ideal.

Lquidos = leos minerais derivados do petrleo, askarel (a prova de

fogo, hoje proibido), leos vegetais: tung - linhaa.Solventes (empregados nos vernizes e compostos isolantes) lcool,

benzeno, benzina, nafta-acetona. Caracterstica mais importante viscosidade.

Slidos = Pastoso ( Reisnas, betumes, ceras, solvente, vernizes emassas), Slidos ( Madeira, papel, papelo, seda, linho, algodo, nylon, mica,borracha, neoprene, porcelana, asbesto(amianto))

- Amorfos - vidros, resinas (no tem ponto de fuso definido);- Atmico - silcio, germnio;- Slidos cristalino molecular - fsforo, arsnico;

- Inico - sal, mica (constitudos de ons + eltrons);- Mistos.

Material Rigidez dieltrica (kV/mm)leo mineral ________________________ 10 a 14Askarel_____________________________ 13 a 16leo silicone ________________________ 10 a 30

Parafina ____________________________ 20 a 25Goma- laca __________________________ 20 a 30PVC _______________________________ 40 a 50Polietileno ___________________________ 30Polestirol ___________________________ 25 a 30Baquelite ____________________________ 20Betume _____________________________ 50 a 100Papel para capacitores ________________ 35Papel para cabos _____________________ 08 a 10Vidro e fibra de vidro ___________________ 35 a 50Amianto _____________________________ 02 a 30Mica muscovita _______________________ 05 a 40Mica flogopeta ________________________04 a 40


29/131

29

Condutividade superficial de isolantes slidos

O conceito de condutividade aplicado a uma superficie isolante,obviamente apenas pode ser aplicado a isolantes slidos; condiciona-se de

imediata, a pelcula que esteja recobrindo a superfcie do slido. Dessa forma, acondutividade superficial acentuadamente uma funo das condies do ambienteem que o isolante se encontra.

Entre essas condies, aparece com destaque, a influncia da gua,seja a de chuva, de orvalho ou de condensao, que reduz a resistividade doisolante, reduzindo assim a chamada resistncia superficial de descarga. Comoconseqncia, os corpos isolantes so freqentemente projetados com perfis queassegurem uma certa proteo contra deposio dessa natureza, e, alm disso, oensaio para a determinao da capacidade isolante de certos elementos feito aseco e sob chuva. A umidade relativa comea a ter uma influncia sensvel quando

seu valor ultrapassa os 50%.A condutividade superficial diminui quanto mais liso for o acabamento

superficial e mais limpo a superficie.


30/131

30

3 ANLISE GERAL DOS METAIS

Os elementos qumicos so classificados em metlicos e em etalidesou no-metlicos.

Os metais apresentam as caractersticas apontadas abaixo:

- Estrutura cristalina,- Brilho tpico,- Elevada capacidade ou condutividade eltrica e trmica,- So geralmente slidos,- Capacidade de deformao e moldagem,- Transforma em derivados metlicos quando expostos a certos

ambientes. Ex.: exposto a ar - xidossal - cidos

Classificao quanto ao peso especfico e ponto de fuso.

- Metais leves = (peso especfico < 4g/cm) - Al, Mg, Be, Na e Ca.- Metais pesados = peso especfico igual ou maior que 4g/cm- Baixo ponto de fuso - at 1000oC - Sn, Pb, Zn, Sb- Mdio ponto de fuso - 1000 a 2000oC - Cu, Fe, Ni, Mn.- Alto ponto de fuso - acima 2000oC - W, Mo, Ta.

Obteno.Este estudo cabe a metalurgia - matria-prima so os minrios, ou

seja, as ligaes do metal com o oxignio, enxofre, sais e cidos. Na naturezaencontramos no estado puro apenas os metais nobres: ouro, platina e pequenaquantidade de prata e de cobre.

Obteno de cobre: O principal minrio de cobre o CuFeS2, vindo aseguir o Cu2S, Cu3Fe S3, Cu2O, CuCO3. Cu(OH)2.

A porcentagem de cobre nesses minerais varia de 3,5 a 0,5 %.Principais jazidas se localizam no Congo, Rodsia do Norte, USA, Austrlia,

Espanha, Sucia, Noruega e Chile.Os minrios de chumbo (Pb) e do Zinco (Zn) geralmente encontrados

so sulfatos PbS e ZnS.

O nquel (Ni) mais raramente encontrado.

Os principais minrios de tungstnio (W) so CaWO4, PbWO4 e a

Wolframita [(Mn,Fe)WO4]. Esses minerais so encontrados principalmente na China,USA, Burma, Malsia, Portugal e Bolvia. Temperatura de fuso de 3300oC a3400oC.

Alumnio:O principal mineral so a bauxita (Al2O3H2O), ou em outraforma Hidrxido de Alumnio [Al O(OH)]. 7% de toda crosta terrestre de alumnio.O alumnio se caracteriza por uma grande afinidade com o oxignio, ou

seja, apresenta oxidao rpida. Temperatura de fuso 2050 C.


31/131

31

Materiais sob o ponto de vista eltrico

- Materiais condutores - 10- a 10 mm/m

- Materiais semicondutores - 10 a 1012 mm/m- Materiais isolantes - 1012 a 1024 mm/m

= R A mm = cm = m (Equao 02)L m

onde:- resistividade eltrica do materialR - resistncia eltrica ()A - seo transversal (cm)

L - comprimento do corpo condutor (cm)Os metais de condutibilidade eltrica mais elevados, que podem ser

utilizados, sob o ponto de vista econmico. Ex.: Cobre, alumnio, prata, chumbo,platina, mercrio.

Nome Resistividade ( Mm/M)Mercrio 0.96Chumbo 0.205Nquel 0.072Zinco 0.059Alumnio 0.0262Ouro 0.024Cobre 0.0169Prata 0.0162

3.1 Tipo de Metais

Cobre

Vantagens.

- Pequena resistividade, perdendo apenas para a prata.- Caracterstica mecnica favorvel- Baixa oxidao para a maioria das aplicaes- Fcil deformao a frio e a quente.

Bronze

Resistente ao desgaste por atrito, fcil usinagem usado pararolamentos, engrenagens, trilhos de contato, molas condutoras, fios finos.

Alumnio

o segundo metal mais usado na eletricidade.


32/131

32

- Cobre - 2 a 3 vezes o preo do alumnio.- Consumo de cobre no Brasil - 20 vezes a produo.- Consumo de alumnio no Brasil - 70% da produo - (1977).

Para fins de eletrotcnica usa-se alumnio com um teor mximo deimpurezas, isto , 0.5%.

O alumnio mais puro usado nas folhas e eletrodos de capacitorescom 99.95% grau de pureza.

O alumnio apresenta uma oxidao extremamente rpida. Os contatosentre o cobre e o alumnio precisam ser isolados contra a influncia do ambiente (are umidade) para evitar a corroso galvnica.

Chumbo (Pb)

Sua aplicao na eletricidade encontrada reduzida em finas chapasou folhas nas blindagens de cabos, acumuladores, material de solda, fusveis eproteo contra ao de Raio-X.

Estanho (Sn)

Utilizado como material de solda, e em algumas aplicaes reduzido afinas folhas, este minrio j esta se tornando bastante raro.

Prata (Ag)

o metal nobre de maior uso industrial, notadamente nas peas decontato. A prateao, numa espessura de alguns micrometros, usada paraproteger peas e metais mais sujeitos a corroso.

Ouro (Au)

encontrado eletricamente em peas de contato na rea de correntemuito baixa casos em que a oxidao poderia levar a interrupo eltrica do circuito. o caso de peas de contatos em telecomunicaes e eletrnica.

Mercrio (Hg)

o nico metal lquido, temperatura ambiente. Aquecido oxida-serapidamente em contato com o ar. usada em chaves basculante, lmpada (V.M.),termmetro resistivo (0 a 100C).

OBS: Os vapores de mercrio so venenosos.

Platina (Pt)

Devido s suas propriedades antioxidantes o seu uso eltrico encontrado, particularmente, em peas de contatos, anodos, fios de aquecimento.


33/131

33

o metal mais adequado para a fabricao de termoelementos e termmetro resistivoat resistivo at 1000C - faixa de -200 a 500C permite maior exatido.

Tungstnio (W)

obtido quimicamente por um processo complexo. Custo elevado. utilizado para a fabricao de filamentos de lmpadas incandescentes que operam a2000oC. utilizado ainda em ligas sujeitas a temperaturas elevadas.

Cromo (Cr)

usado para proteger outros metais que oxidam com mais facilidade,aliada a sua baixa oxidao a elevada estabilidade trmica e a alta resistividadeeltrica, resulta ampla utilizao do cromo na fabricao de fios resistivos.

Cdmio (Cd)

acompanhante constante dos minerais de zinco e assim se constituinum subproduto do mesmo. Seu uso fica condicionado fabricao das baterias deNi-Cd. O Cadmio venenoso.

Nquel (Ni)

Metal cinzento claro, com propriedades ferromagnticos puro, usadoem forma gasosa em tubos e para revestimento de metais de fcil oxidao. Seu uso

resulta em fios eletrodos, anodos, grades, parafusos e em lmpadasincandescentes, como alimentadores do filamento de tungstnio.

Zinco (Zn)

um metal branco-azulado que tem o maior coeficiente de dilataoentre os metais. quebradio temperatura ambiente, estado que muda entre 100-150oC, quando se torna mole e malevel o que permite sua reduo a finas chapase fios.

3.2 Comparaes entre condutores de cobre e alumnio equivalentes.

Quadro 01 - Comparao entre dimenses externas de condutores de cobre ealumnio equivalentes

Referncias Cobre Alumnio


34/131

34

Relao entre reas* 1 1.61Relao entre dimetros 1 1.27

Para igualresistnciahmica Relao entre pesos 1 0.48

Relao entre reas 1 1.39

Relao entre dimetros 1 1.18

Para igual

Ampacidades**e aumento detemperaturas Relao entre pesos 1 0.42

Relao entre resistnciashmicas

1 1.61Para igualdimetro

Relao entre ampacidades 1 0.78* Condutores redondos.** Ampacidades = capacidade de conduo da corrente.

Valores de referncias de condutividades:

Cobre: 58 m/mm (56 a 61)Alumnio: 38m/mm (36 a 38)

k = 58 = 1.53 (Equao 03)38

Quadro 02 Comparao das Caractersticas Fsicas dos Metais em Relaoao Padro

Caractersticas FsicasAlumnio(duro)

Cobre(duro)

PadroIACS*

Densidade a 20 C (g/m) 2.70 8.89 8.89Condutividade mn. Porcentual a20C

61 97 100

Resistividade mx. a 20 C(mm/m)

0.0282 0.0177 0.0172

Relao entre pesos de condutoresde igual resistncia em CC e igualcomprimento.

0.48 1.03 1.00

Coeficiente de variao da resist.por C a 20C.

0.0040 0.0038 0.0039

Calor especifico (cal/g C) 0.214 0.092 0.092Condutividade trmica (cal/cm s C) 0.48 0.93 0.93Modulo de elasticidade do fio slido(kgf mm)

7000 12000 -

Coeficiente de dilatao linear/C 23 10-6 17 10-6 17 10-6

3.3 Ligas metlicas resist ivas

Ligas deste tipo tm uma resistividade eltrica () varivel entre 0,2 e1,5mm2/m edeve atender a certas condies em funo de seu emprego.

- Ligas para fins trmicos ou de aquecimento.- Ligas para fins de medio.


35/131

35

- Ligas para fins de regulao.

Niquelina - (67CV, 30-3 (Ni e 2-3 Mn).

A niquelina usada como matria-prima de dispositivos de partida e deresistores de pr-ligao.

Ligas Cu - Mn - recomendadas para temperaturas at 400oC

A liga mais usada o manganina com 86 Cu, 12 Mn e 2 Nirecomendado para resistores de preciso para fins de medio.

A manganina a liga bsica para diversas ligas derivadas, tais como:ISABELINA = 84 Cu, 13 Mn e 3 Al, no possui niquel e substitui o Konstantan.

Ligas de prataA resistividade elevada e o coeficiente de temperatura negativo e

usado como resistores para regulao. As ligas principais so: Mg - Ag - Sn.

Ligas de ouro cromo

Utilizadas em resistores de preciso e em padres. bastante sensvela esforos mecnicos e variao da umidade do ambiente.

Ligas de nquel cromo

Elevada resistividade e resistncia mecnica a frio e a quente,recomendada para fabricao de fio para aquecimento.

Ligas de aquecimento

Tais ligas precisam ter uma elevada estabilidade trmica, tendo umbom comportamento corrosivo ou qumico temperatura local.

Na escolha dos componentes de liga, tambm podem ser deimportncia sua capacidade de dilatao e de irradiao.

Ligas para fins de medio

Resistores para instrumentos de preciso admitem um coeficiente detemperatura mxima de 2,5 x 10-6/OC, uma pequena tenso de contato com relaoao cobre (no mximo 1 x 10-5V/oC, a temperatura ambiente) e resistividadepraticamente constante.

Ligas para fins de regulao e carga

Nesse caso, a faixa de temperatura se move entre 100 e 200oC.

Tipos de ligas resistivas


36/131

36

Ligas de cobre - geralmente usadas para fins de regulao e mediose usados para aquecimento, a temperatura mxima seria de 400oC;

Ligas com Nquel (Cu - Ni);Composio 54% Cu, 45% Ni e 1% Mn recebe o nome de Konstantan, P20 =0,50mm2/m - valor praticamente constante - boa estabilidade trmica, deve serusado at 400OC.

Ligas de ferro - aquecimento:

Carvo para fins eltricos:

O carvo apresenta uma variao de resistividade inversamenteproporcional temperatura.

Matria-prima: grafite natural ou o antracito, que reduzido a p e prensado na

forma desejada, contando com acrscimo de um aglomerante.Peas de carvo so utilizadas eletricamente em:a) peas de contato.b) escovas coletoras - distinguem-se os seguintes tipos.

Quadro 03 - Dados Tcnicos De Escovas Eltricas (Valores Mdios)

TIPOSDensidade decorrente admissvel(A/mm)

Velocidadeadmitida do rotor(m/s)

Resistividadeeltrica(mm/m)

Carvo-graftico 7 10-15 20-60

graftico 9 10-25 10-50eletrograftico 10 25-45 10-60cobre-graftico 10-20 15-25 0.05-10bronze-graftico 20 20 0.5-1.0

Outras aplicaes do carvo:

Microfones de carvo,

resistores sem fio.


37/131

37

Quadro 04 Dados Tcnicos de Alguns Metais

LIGAS TRATAMENTO

CONDUTIVIDADE

EM RELAO

AOCOBRE (%)

RESISTNCIA

TRAO, EMKG/MM

ALONGAMENTOS(%)

recozido95 at 31 50Cu + Cd

(0,9 Cd)encruado 83-90 at 73 4

recozido 55-60 29 55Bronze

0,8 Cd +0,6 Sn

Cu > 60% encruado 50-55 at 73 4


2,5 Al +2 Snencruado 15-18 at 97 4


fosforoso7 Sn + 1

P encruado 10-15 105 3recozido

25 32-35 60-70Lato30 Zn

encruado 25 at 88 5Bronze

BI 0,1%Mn, ouresto Cu

BII0.8 Mn ou1% Sn + 1

Cd)

BIII2,4% Sn

ou 1,2 Sn+ 1,2 Zn

-

-

-

82

60

31

50-52

56-58

66-74

-

-

-


38/131

38

4 EMENDAS DE CONDUTORES

Os requisitos para emendas so simples: a emenda deve ter no mnimo

as mesmas qualidades eltricas e mecnicas que os condutores. Depois de pronta aemenda, o isolante deve ser refeito sobre ela, de modo a tornar-se equivalente aooriginal.

Para alcanar tal fim, retira-se o isolamento do trecho onde oscondutores sero emendados, faz-se a solda, ou sem solda, e o isolante reconstitudo por meio de fitas apropriadas.

Retirada do isolante - Corte o isolante at o condutor, mantendo oelemento cortante (faca, canivete) num ngulo mais ou menos 60, e noperpendicular. Esta preocupao evita talhos no mesmo, que o enfraqueceriam,facilitando a sua quebra ou rompimento.

Esta preocupao deve ser evitada quando se utiliza alicatedescascador de fio.

Depois de ter sido cortado em torno de condutores, arranque oisolamento, deixando exposto o comprimento de cobre suficiente para se fazer aemenda, Conforme Indica a Figura 19.

Figura 19 Modelo de Emenda Simples

Execuo da emenda: o mtodo mais simples e mais comum de se ligardois fios por meio de emenda de toro ou "Western union" (inventado nosprimeiros dias do telegrafo), Conforme indica a Figura 20.

Figura 20 Execuo da Emenda


39/131

39

Emenda em derivao - Est indicada minuciosamente na Figura 21.

Figura 21 Emenda em Derivao

Emendas de cabos - Pode-se emendar cabos de pequena secotransversal do mesmo modo. Se os fios componentes do cabo forem grossos, sermelhor fazer a emenda do tipo indicado na Figura 22.

Figura 22 Emendas de Cabo a Toro

Emendas de cabo em derivao - Espalhe os fios individuaisuniformemente, como em "A". Coloque os dois cabos frente a frente com os diversosfios cruzados como indica "B". Enrole, ento, um dos fios em torno dos conjuntos efaa o mesmo com um dos fios do outro cabo, enrolando-o, porm na direooposta, como se v em "C".

Continue assim, enrolando um fio em cada cabo alternadamente, at oltimo, o que resultar na aparncia final mostrada em "D".

Emendas em derivao - Em primeiro lugar, separe os fios de caboprincipal em dois grupos, como em "A", de modo que o cabo da derivao possa serinserido na abertura. Divida os dois fios deste cabo em dois gruposaproximadamente iguais, como em "B". Enrole, ento, cada grupo no cabo principal,num sentido e outro no outro, caminhando em direes opostas, at que a ligaofique completa como em "C'., conforme indica a Figura 23


40/131

40

Figura 23 Emendas em Derivao

Quando no h esforo mecnico nos condutores, geralmente as duaspontas so torcidas juntamente, como mostra a Figura 24(rabo de porco).

Figura 24 Emenda sem Esforos Mecnicos

Emendas de cordes flexveis - Alterne as emendas nos doiscondutores. A junta ter dimetro e maior segurana, como mostra a Figura 25.

Figura 25 Emendas de Cordes Flexveis


41/131

41

4.1 Soldagem

As pontas dos ferros de solda devem ser estanhadas (com solda), isto o processo de aplicar a ponta de cobre uma camada protetora de solda, para evitar

a oxidao.O processo consiste em :1- Lime ou lixe a ponta do ferro de solda.2- Ligue o ferro de solda e deixe o esquentar,3- Aplique solda aos dois lados da ponta at que ela fique coberta por

uma camada de solda.4- limpe o excesso de solda com um pano.

Como soldar um fio a um terminal, ou soldar 2 fios ?

Uma boa ligao soldada tem a solda estritamente necessria.Qualquer outro aspecto indica uma solda imperfeita. Uma grande bola

de solda nos terminais soldados, indica um excesso de solda. Se a juno fosca eirregular, ou se as bordas da solda so bem visveis, sinal de que o metal no estasuficientemente quente quando a solda foi aplicada.

O ferro de soldar deve ser aplicado na parte onde deve ser soldada,pressionando essas partes. Depois de alguns segundos, encoste a solda no ladooposto ao ferro. Se a solda se fundir prontamente, a conexo est suficientementeaquecida. Se a conexo ainda no esta bem quente, remova a solda e continue aaquecer o terminal com o ferro, no encoste a solda no ferro.

Muitas vezes h o perigo de o calor do ferro de solda derreter ouqueimar o isolamento dos condutores que esto sendo soldados, ou danificarcomponentes. Para evitar que isso ocorra, use um alicate de bico fino comodissipador de calor, agarre o fio ou o componente entre a conexo e a parte ondeesta sendo soldada. Os condutores flexveis so geralmente estanhados para evitarque ele se espalhe.

Potncias dos ferros de solda:- 25 - 30 - 75 W - eletrnica- 250 - 500 W - tipo machadinha

Solda:- Estanho- Chumbo

70/30 - 60/40 - 50/50 - 40/60Porcentagem de / Porcentagem de

estanho chumbo


42/131

42

5 DISPOSITIVOS DE PROTEO

So dispositivos cujas finalidades proteger a instalao em situaes

anormais. Em instalaes prediais em baixa tenso normalmente utilizado, fusvele disjuntor termo-magnticos.

5.1 Fusveis

Basicamente so constitudos por um condutor de seo reduzida (elofusvel) em relao aos condutores da instalao, montados em uma base dematerial isolantes. Na ocorrncia de correntes elevadas, o elo fusvel deve fundir-se,interrompendo a passagem de corrente antes que ocorra algum dano instalao.

A curva caracterstica da Figura 26apresenta a relao entre o tempo

necessrio para a interrupo em funo da corrente.

curva caracterstica

I nom

Figura 26 Curva Caracterstica do Fusvel

Dependendo do tempo de atuao podem ser classificados em rpidose retardados. Normalmente os fusveis retardados so empregados na proteo demotores, pois durante a partida a corrente pode atingir de 3 a 8 vezes o valor da

corrente nominal, conforme indica a Figura 27.


43/131

43

Figura 27 Curva de Atuao do Fusvel

Elo Fusvel

Pode ser feito de chumbo, ou de cobre recoberto com zinco, poisdevido a alta temperatura ocorre a formao de uma liga que apresenta umaresistncia eltrica maior que a do metal puro, ocasionando uma maior dissipaode potncia neste ponto, de modo a facilitar a fuso do elo.

Para evitar a transmisso de calor para o ambiente atravs doscontatos e soquete do fusvel, utiliza-se elo fusvel com reduo de seo no centro,onde deve ocorrer a fuso. Conseguindo-se com isto uma melhor preciso do valorda corrente de fuso.

Fig. 28: Tipos de Elos Fusveis Segundo a Forma

Nos fusveis retardados utiliza-se um acrscimo de massa no centro,onde se dar a fuso, de modo que durante um certo tempo esta massa adicionalabsorve parte do calor desenvolvido na seco reduzida do elo, ocasionando oretardamento da fuso.

Fig. 29: Segundo Tipos de Elos Fusveis

Tipos de Fusveis


44/131

44

a) Tipo Rolha:Montado em um corpo de porcelana com os contatossendo realizados atravs da rosca de fixao ao soquete e de um terminal na suaparte inferior. O elo fusvel construdo de liga chumbo-estanho e de seoconstante. Normalmente apresentam uma vedao de mica na parte superior a fim

de reter o material fundido.So encontrados no mercado para correntes nominais de 6 a 30A,

sendo de pouca preciso o seu valor nominal. Apresentam baixos valores decorrente de ruptura. Devido as suas caractersticas so pouco confiveis, pormdevido ao seu baixo custo, ainda so largamente utilizados em instalaes de umamaneira geral.

Fig. 30: Fusvel Rolha

b) Tipo Cartucho: Montado em um invlucro cilndrico de papelo

impregnado, ou fibra, com terminais de cobre, tipo faca, ou tipo virola. O elo fusvelpode ser de vrios formatos de liga de cobre, ou de chumbo-estanho.

So encontrados no mercado para correntes nominais de 5 a 60A, comterminais tipo virola, e de 60 a 600A com terminais tipo faca. Normalmente, paracorrentes superiores a 100A so preenchidos internamente com areia de slica, como intuito de facilitar a extino do arco.

Tal como as rolhas apresentam valor de corrente de fuso imprecisa etem correntes de ruptura da ordem de 20 a 30kA. So baratos e apresentam talcomo o tipo rolha o inconveniente das bases (soquetes) servirem para uma amplagama de valores nominais, possibilitando a uma substituio desavisada por outro

fusvel de valor nominal mais elevado, prejudicando assim a segurana dainstalao.

Fig. 31: Fusvel Cartucho Tipo Virola


45/131

45

Fig. 32: Fusvel Cartucho Tipo Faca

O Quadro 05, a seguir, apresenta as classes de fusveis com ascapacidades em ampre para as quais so fabricados.

Por exemplo, os fusveis de 250, 300 e 400 A cabem no porta-fusveisde 400A.

Quadro 05 - Classes de Fusveis com as Capacidades em Ampre.

CLASSECAPACIDADE PARA AS QUAISSO FABRICADOS

Ampres Tipo Ampres30

3060100200400600

cartucho

cartuchocartuchofacafacafaca

6-10-15-20-25-30

10-15-20-25-3040-50-6080-100150-200250-300-400500-600

Porta fusvel de cartucho tipo viro la:

Os fusveis so colocados em porta fusveis, que podem constituir um

dispositivo prprio ou em conjunto com chaves de faca, que ento se denominam"chaves de faca com porta fusveis", Conforme indica a Figura 33 .


46/131

46

Figura 33 porta Fusveis de Cartucho de Virola

Fusveis tipos NH e D(Diazed)

So dispositivos usados com o objetivo de limitar a corrente de umcircuito, proporcionando sua interrupo em casos de curtos-circuitos ousobrecargas de longa durao.

a) Fusveis NH:Os Fusveis NH so compostos de base e fusveis.

A base constituda geralmente de esteatita, plstico ou termofixo,possuindo meios de fixao a quadros ou placas. Possuem contatos em forma degarras prateadas, que garantem o contato eltrico perfeito e alta durabilidade; aessas garras se juntam molas que aumentam a presso do contato, Conforme aFigura 34.


47/131

47

Figura 34 Fusveis Tipo NH

O fusvel possui um corpo de porcelana (Figura 35) de seoretangular, com suficiente resistncia mecnica, contendo nas extremidades facasprateadas. Dentro do corpo de porcelana se alojam o elo fusvel e o elo indicador dequeima, imersos em areia especial, de granulao adequada.

Figura 35 Figura 36


48/131

48

O elo fusvel feito de cobre, em forma de lminas, vazadas emdeterminados pontos para reduzir a seo condutora (Figura 36). Existem ainda elosfusveis feitos de fita de prata virgem.

Retirando-se o fusvel de segurana, obtm-se uma separao visveldos bornes, tornando dispensvel em alguns casos a utilizao de um seccionadoradicional. Para se retirar o fusvel, necessria a utilizao de um dispositivo,construdo de fibra isolante, com engates para extrao, o qual recebe o nome de"punho saca-fusveis", Conforme Indica a Figura 37.

Figura 37 Punho Saca-Fusveis

b) Fusveis Tipo D (DIAZED):Os Fusveis D so compostos de: base aberta ouprotegida, tampa, fusvel, parafuso de ajuste e anel.

Base: um elemento de porcelana (Figura 38) que comporta um corpometlico, roscado internamente, e externamente ligado a um dos bornes; o outro

borne est isolado do primeiro e ligado ao parafuso de ajuste.

Figura 38 Base

Tampa: um dispositivo, geralmente de porcelana, com um corpometlico roscado, que fixa o fusvel base e no se inutiliza com a queima dofusvel.

Figura 39 Tampa


49/131

49

Permite inspeo visual do indicador do fusvel e a substituio destesob tenso.

Parafuso de ajuste: um dispositivo, feito de porcelana, com umparafuso metlico que, introduzido na base, impede o uso de fusveis de"capacidade" diferente da indicada, Figura 40.

Figura 40 Parafuso de Ajuste

A montagem do parafuso de ajuste feita com o auxlio de uma chaveespecial.

O anel: tambm um elemento de porcelana, roscado internamente,que protege a rosca metlica da base aberta, evitando a possibilidade de contatosacidentais, na troca do fusvel (Figura 41)

Figura 41 Anel

O fusvel: constitudo de um corpo de porcelana em cujos extremosmetlicos se fixa a um fio de cobre puro ou recoberto com uma camada de zinco,imerso em areia especial, de granulao adequada, que funciona como meio extintordo arco voltaico, evitando o perigo de exploso, no caso da queima do fusvel,conforme as figuras abaixo.

Figura 42 Fusvel


50/131

50

Possui um indicador, visvel atravs da tampa, denominado espoleta,com cores correspondentes s diversas correntes nominais. Esses indicadores sedesprendem em caso de queima.

O elo indicador de queima constitudo de um fio muito fino, que estligado em paralelo com o elo fusvel. No caso de fuso do elo fusvel, o fio doindicador de queima tambm se fundir, provocando o desprendimento da espoleta.

Algumas cores e as correntes nominais correspondentes (fusveis tipoD) esto representadas no Quadro 06

Quadro 06 Intensidade de cor de CorrenteIntensidadeCor de corrente (A)

IntensidadeCor de corrente (A)

Rosa 2 Azul 20Marron 4 Amarelo 25Verde 6 Preto 35Vermelho 10 Branco 50Cinza 16 Laranja 63

Fusveis "D" - Composio: Os elementos que compem o sistema deFusvel "D" so: Base (com fixao rpida ou por parafusos), Anel de Proteo (oualternativamente Capa de Proteo), Parafuso de Ajuste, Fusvel e Tampa,Conforme indica a Figura 43.

No sistema "D" a troca de um fusvel por outro de maior valor s possvel com a substituio do parafuso de ajuste (exceo: para 2, 4 e 6A, quandoo parafuso tem a mesma bitola, embora diferenciado nas cores).


51/131

51

Figura 43 Composio do Fusvel D

Instalao de segurana com fusveis: Os fusveis devem sercolocados no ponto iniciais do circuito por proteger.

Os locais devem ser arejados, evitando-se os ambientes confinados,para que a temperatura se conserve igual do ambiente. Esses locais devem ser defcil acesso, para facilitar a inspeo e a manuteno.

A instalao da segurana de fusveis deve ser feita de tal modo, quepermita seu manejo sem perigo de choque para o operador.

Aplicao de seguranas Nh e Diazed

Os fusveis construdos de acordo com o sistema NH so de aoretardada, pois so prprios para serem empregados em circuitos sujeitos a picos decorrente. So construdos para valores de corrente padronizada e variam de 6 a1000A. Sua capacidade de ruptura sempre superior a 70kA, com uma tensomxima de 500V.

Os fusveis construdos de acordo com o sistema D (Diazed) podemser de ao rpida ou retardada. Os fusveis de ao rpida usam-se em circuitosresistivos (sem picos de corrente), e os de ao retardada, para circuitos sujeitos apicos de corrente (motores, capacitores, etc.).


52/131

52

So dados imprescindveis dos fusveis tipo D (Diazed) e NH queservem para a sua especificao e uso correto nas instalaes eltricas.

As caracters ti cas dos fusveis t ipo D (DIAZED) e NH

Corrente nominal: A corrente nominal a corrente mxima que ofusvel suporta continuamente sem provocar a sua interrupo. o valor marcado nocorpo de porcelana do fusvel.

Corrente de curto-circuito: A corrente de curto-circuito a correntemxima que pode circular no circuito e que deve ser interrompida instantaneamente.

A capacidade de ruptura: o valor da potncia que o fusvel capazde interromper com segurana. Essa capacidade de ruptura no depende da tensonominal da instalao, e sim do produto tenso x corrente.

Tenso nominal: a tenso para a qual o fusvel foi construdo. Osfusveis nominais para baixa tenso so indicados para tenses de servio em C.A.at 500V e em C.C. at 600V.

Resistncia de contato. uma grandeza eltrica (resistncia hmica)que depende do material e da presso exercida. A resistncia de contato entre abase e o fusvel a responsvel por eventuais aquecimentos, em razo daresistncia oferecida corrente. Esse aquecimento s vezes pode provocar aqueima do fusvel.

Substituio: No permitido o recondicionamento dos fusveis, emvirtude de geralmente no haver substituio adequada do elo de fuso.

Curva, tempo de fuso-corrente: Em funcionamento, o fusvel deveobedecer a uma caracterstica, tempo de desligamento - corrente circulante, dadapelos fabricantes (Figura 44)

Figura 44 Curva, Tempo de Fuso-Corrente


53/131

53

Observao:

Dentro da curva de desligamento, quanto maior a corrente circulante,menor ser o tempo em que o fusvel ter que desligar.

Essas curvas so variveis com o tempo, corrente, o tipo de fusvel e ofabricante.

Normalmente as curvas so vlidas para os fusveis, partindo doestado frio temperatura ambiente.

Fusveis tipos retardados e tipo rpido: - O fusvel tipo retardadosuporta elevaes de correntes por certo tempo, sem ocorrer fuso. indicadopara proteo de circuitos onde existem cargas indutivas e capacitivas.

O fusvel tipo rpido de aplicao mais especfica. No suporta picosde corrente. usado em circuitos predominantemente resistivos.

Atravs do grfico, pode-se verificar que para um fusvel retardado de10A, com uma corrente no circuito tambm de 10A, o elo no se funde, pois a retavertical que passa pelo n 10 no encontra a curva do fusvel escolhido.

Com uma corrente no circuito de 20A, procedendo-se de maneiraanloga, o elo funde-se em 2min, e com 100A funde-se em 0,05 segundos. Conclui-se que, quanto maior a corrente, menor o tempo de fuso.

Escolha do fusvel: - A escolha do fusvel feita considerando-se acorrente nominal da rede, malha ou circuito que se pretende proteger contra curto-circuito ou sobrecarga de longa durao.

Critrios de Escolha.: - Os circuitos eltricos, com sua fiao, elementosde proteo e de manobra, devem ser dimensionados para uma determinadacorrente nominal, dada pela carga que se pretende ligar.

A escolha do fusvel deve ainda ser estudada, para que umaanormalidade eltrica no circuito fique restrita ao setor em que ocorra, sem afetar asdemais partes do mesmo.

A m escolha da segurana fusvel pode provocar anomalias nocircuito.

Dimensionamento: - Para se dimensionar um fusvel, necessriolevar em considerao as seguintes grandezas eltricas:

- Corrente nominal do circuito ou ramal;- Corrente de curto-circuito;- Tenso nominal.


54/131

54

5.2 Contatores

So dispositivos de manobras mecnicas, acionadaseletromagneticamente, constitudas para uma elevada freqncia de operaes, e

cujo arco extinto no ar, sem afetar e sair de funcionamento.O contato , de acordo com a potncia (carga), um dispositivo de

comando de motor, pode ser utilizado individualmente, acoplado a rels de sobrecorrente, na proteo contra sobrecarga. Existem contatores para motores econtatores auxiliares. Os contatores so constitudos de: bobina, contato fixo emvel, mola, ncleo dos magnetos, etc.

O Funcionamento ocorre atravs da bobina eletromagntica, quandoalimentada por um circuito eltrico forma um campo magntico que, concentrando-se no ncleo fixo, atrai o ncleo do mvel. Como os contatores fixos estoacoplados mecanicamente com o ncleo mvel, o desligamento deste ltimo no

sentido do ncleo fixo desloca consigo os contatos mveis.A configurao dos contatos, o material empregado, a velocidade de

abertura, so grandezas e fatores dimensionados, de acordo com as cargas.

O comando da bobina efetuado por meio de botoeiras, chave fim decurso etc.

Os contatores so constitudos de contatos principais e contatosauxiliares, sendo este ltimo constitudo de contatos normalmente abertos enormalmente fechado, ou abertos, ou fechados, como mostra a Figura 45.

Figura. 45 - Ligao do Contator

Os contatores para motores e contatores auxiliares so basicamenteidnticos, porm algumas caractersticas mecnicas e eltricas so diferentes.

Contatores para motores


55/131

55

Dois tipos de contatos com capacidade de cargas diferentes

(principais e auxiliares) e mais robustez.

Contatores auxiliares

Tamanho fsico varia conforme nmero de contatos (menor), soutilizados para aumentar o nmero de contatos auxiliares dos contatores.

Vantagens do emprego dos contatores

- Comando a distncia,- Nmeros de manobras elevadas (10 a 30 milhes)- Vida mecnica elevada- Pequeno espao para montagem

Montagem

Devem ser montada de preferncia na vertical, inclinao mxima 22.5em relao a vertical, isento de trepidaes.

A escolha de um contator feita atravs de catlogo de fabricante,baseando-se na potncia, tenso de ,servio, freqncia e tipo de carga do circuito.

5.3 Chaves auxiliares tipo botoeira

As chaves auxiliares tipo botoeira so chaves de comandos manualque tem por finalidade interromper ou estabelecer momentaneamente, um circuitode comando.

Podem ser montadas em caixas para sobreposio ou para montagemde painis. As botoeiras podem ter diversos botes agrupados em painis oucaixas, e o boto pode acionar tambm diversos contatos, abridores ou fechadores.Externamente so construdas com proteo contra ligao acidental, sem proteoou com chave tipo fechaduras, denominada comutadores de comando podem sersem proteo (saliente), protegido (guarda alta), tipo pendente.

Nmero de Manobras: 10 milhes de operaes.Botes:O boto desliga deve ficar sob o boto liga na posio vertical

- Vermelho - Parar ou desligar.- Verde ou preto - Partida, ligado.- Amarelo - Partida de retrocesso fora das condies normais de

operao.- Branco ou Azul claro - Qualquer funo para o qual as cores

mencionadas acima no tm validade.

5.4 Reostato de partida


56/131

56

um resistor ajustvel, construdo de tal forma que permite variar suaresistncia hmica sem abrir o circuito no qual se encontra inserido.

Serve para regular a corrente e produzir queda de tenso. Apresentamas mais variadas formas construtivas.

Aplicao

Um motor monofsico tipo universal o reostato ligado em srie com omotor, ele limita a corrente, provoca queda de tenso controlada, o que permite avariao da velocidade do motor.

No motor trifsico de rotor bobinado o reostato ligado aos terminais dorotor, limitando a corrente no mesmo, permitindo ao motor partida suave e controlede velocidade.

Motor trifsico rotor gaiola de esquilo ou rotor em curto, o reostato ligado em srie com duas das trs linhas da rede, provocada queda de tenso econseqente reduo da corrente de partida.

Motor C.C. (srie, paralelo e misto ou compound) o reostato ligadoem srie com a armadura, reduzindo a corrente na partida.

Tipos de Reostato

Tubular, anel, placa circular, grade de ferro fundido, carvo sob pressoe lquido. Os reostatos tipo tubular, anel, placa circular, so construdos com fiosnquel-cromo suportados por isolantes refratrios, acondicionados em caixasmetlicas, podendo ainda estar imersos em leos isolantes.

Partida

- Y - - motor de induo at 30 HP- Compensadora ou autotransformador - qualquer motor 3de 10 a

200 Hp.- Indutor de partida e resistor de partida - Motor acima de 100 Hp.

5.5 Chave compensadora

um dispositivo prprio para partida de motor eltrico com tensoreduzida, a fim de evitar perturbaes nas redes de energia.

Usa-se tambm a chave de compensadora, atendendo a outrosdetalhes tcnicos, quando o motor necessita partir com carga, onde outrosdispositivos de partida tenso reduzida sejam contra indicadas.

A tenso na chave compensadora reduzida atravs doautotransformador, que a possui normalmente taps de 50, 65 e 80%, portanto, achave compensadora atravs deste autotransformador reduz a tenso a essesvalores Percentuais conforme indica a Figura 46


57/131

57

Figura 46 - Chave Compensadora com Taps.

Vantagens

No tap de 65% a corrente de linha aproximadamente igual a chave Y-, entretanto na passagem para a tenso da rede o motor no desligado e osegundo pico bem reduzido visto que o autotransformador por curto tempo setorna numa reatncia.

possvel a variao do tap de 65 para 80% ou at para 90% datenso da rede, a fim de que o motor possa partir satisfatoriamente.

Desvantagens

- Limitao de sua freqncia de manobra- Custo- Volume.

5.6 Chave reversora de comando manual tri fsica

So dispositivos de comando de motores trifsicos usados para partidae reverso da rotao, podem ser blindadas para montagem em sobre posio ouaberturas para montagem em painis.

Estas chaves podem ser secas ou imersas em leo vegetal. Nessas

condies so chaves para correntes mais elevadas em funo do meio extintor dearco.

As chaves reversoras de comando manual possuem trs posies quepodem ser direita, desligada e esquerda.

Direta 5 Hp Motor 3 HpY- at 30 Hp - 1 11/2

Tenso 500 a 800 V Compensadora 2 - 3 - 5 - 71/2 10Corrente -15 - 30 60 A ou 10 a 100 Hp 15 - 20 - 25 - 30

Auto transformador 40 - 50 - 60 -75

5.6.1 Resistncia > 100 Hp 100 - 125 -150 -200


58/131

58

5.7 Chave de comando manual estrela tringulo

A chave estrela-tringulo um dispositivo atualizado para partida demotores trifsicos de rotor em curto-circuito sob tenso reduzida com a finalidade de

diminuir a corrente de partida.Emprega-se a chave estrela-tringulo em motores que permitam essas

ligaes, sendo que a tenso da rede dever coincidir com a tenso do motor naligao tringulo.

Os motores devero ter seis bornes (1, 2, 3, 4, 5, 6 ou U, V, W, X, Y, Z). Estachave no deve ser utilizada em redes c.a. tenso acima de 500V.

A manobra da chave ( a passagem da ligao estrela-tringulo) s deveser executada quando o motor atingir 80% da velocidade sncrona.

A corrente fica reduzida para 25 a 33% da corrente de partida na

ligao (aproximadamente 1/3 da In).

5.8 Seccionador

um dispositivo de manobra mecnica que, por razes de segurana,assegura na posio aberta uma distncia de isolao que satisfaz condiesespecificadas. Serve para fechar e abrir o circuito, quando desprezvel a correnteque est sendo ligada ou interrompida.

Tipos de seccionadores:

Chave-faca

Seccionador do tipo mais simples, normalmente dotados de peas decontatos de cobre, onde a pea mvel de contato encaixa em um contato fixo. Sofixo em uma pea (mrmore ou ardsia, porcelana ou baquelite) "base".

A posio recomendada para sua instalao tal que as facas abramquando fixadas para baixo, posio vertical, ou para o lado, posio horizontal.

Quando utilizadas em conjunto com porta-fusveis os fusveis devemestar do lado da carga e no do fornecimento de energia, de modo que quando dasubstituio de algum fusvel , a pessoa aps abrir a chave no esteja sujeita acontato com partes energizadas da instalao.

Chave-faca e porta-fusveis monofsica, trifsica

- Capacidade da chave (viola) 30 a 60 A- Capacidade da chave (faca) 100 - 200 - 400 - 600 A

Fim de curso


59/131

59

Chaves auxiliares tipo fim de curso: Estes tipos de chaves sodispositivos auxiliares de comando, de acionamento mecnico, que atuam numcircuito com funes bastante diversificadas como: comandar contatos, vlvulassolenides e circuito de sinalizao para indicar a posio de um determinado

mvel. As chaves auxiliares fins de curso so basicamente constitudos poruma alavanca ou haste, com ou sem roldanas na extremidade, que transmite omovimento aos contatos, que se abrem conforme a necessidade.

- Fins de curso mecnico- Fins de curso de Preciso- Fins de curso eletromagnticos- Fins de curso pticos.

Fins de curso Mecnico :quando depende de uma ao mecnica para

acionar seus contatos, podendo ser de movimento retilneo ou movimento angular.Esses tipos podem apresentar as mais variadas caractersticas quanto:

- Preciso- Utilizao mltipla- Retorno automtico- Retorno por acionamento- Forma de utilizao.

Fins de curso de Preciso: atuam com um mnimo de movimento, daordem de 0.5 mm ou 6 de deslocamento angulo.

So utilizadas basicamente em 4 casos:

- Controle - comando e segurana.- Controle - acelerar movimentos, determinar os pontos de paradas

de elevadores, produzir

CHOQUE ELETRICO

Documents

Transcript of CHOQUE ELETRICO