Guia de Estudo Tensão Elétrica
Área de Saneamento
Sumário
Introdução ... 4
Tensão Elétrica. ... 4
Nesse material iremos abordar tudo de mais importante sobre tensão elétrica voltada para área de Saneamento. ... 4
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Capítulo 1 ... 6
Tensão Elétrica. ... 6
Nesse capítulo abordaremos simples definições sobre tensão elétrica. ... 6
Definição ... 6
Unidade de Medida | Volt ... 7
Múltiplos e Submúltiplos ... 7
Tipos de Tensão | Alternada ... 8
Tipos de Tensão | Continua ... 9
Valores de Tensão ... 10
Como Medir Tensão... 11
Calculando Tensão ... 12
Introdução
Tensão Elétrica.
Nesse material iremos abordar o que há mais importante sobre tensão elétrica voltada para área de Saneamento.
A área de saneamento exige muito do profissional, uma dessas exigência é o básico conhecimento de energia e voltagem ou melhor, de tensão elétrica. Desde uma lâmpada dentro de uma sala até o pleno funcionamento de um motor elétrico em uma estação de tratamento, depende dessa grandeza.
A tensão vai estar presente em todos os pontos na área de saneamento, seja qual for o seu setor ou local de trabalho a energia elétrica vai estar sempre a sua volta.
Pensando nessa responsabilidade em conhecer essa grandeza, desenvolvemos esse e- book de tensão elétrica, com intuito de conceder aos nossos alunos do Sala Técnica e ao pessoal da área de saneamento, principalmente os operacionais, o básico conhecimento dessa grandeza. Iremos conceituar tensão elétrica, conhecer como realizar medições, valores padrão, dentro outros assuntos que abordaremos.
Queremos deixar claro que esse material é para ao básico conhecimento de tensão elétrica.
O envolvimento nessa área depende de cursos específicos e de normas que regulamentam o profissional da área elétrica, como por exemplo a NR10
A NR10 (norma regulamentadora 10) que tem como título, SEGURANÇA EM INSTALAÇÕES E SERVIÇOS EM ELETRICIDADE, é uma norma que tem como caráter regulamentar todos os serviços que envolvam eletricidade e seus riscos, além de garantir a saúde e segurança dos que estejam envolvidos direta e indiretamente nestas atividades e serviços.
Capítulo 1
Definição Tensão Elétrica
Capítulo 1
Tensão Elétrica.
Nesse capítulo abordaremos simples definições sobre tensão elétrica.
Definição
Aprendemos no e-book de energia que: Quando um material apresenta uma diferença de concentração de elétrons, dizemos que esse material apresenta uma diferença de potencial elétrico.
Tensão elétrica também é definida como diferença de potencial (DDP), que é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos ou a diferença em energia potencial elétrica por unidade de carga elétrica entre dois pontos.
Resumindo, a tensão elétrica é uma indicação de quanta energia que é envolvida na movimentação de uma carga elétrica entre dois pontos.
É importante lembra que os temos, diferença de potencial (ddp), voltagem, tensão elétrica, tem todos os mesmos significados físicos.
Quero salientar sobre a palavra voltagem que, provavelmente surgiu a partir da palavra volt.
No edital de algumas empresas por exemplo é cobrado “Conhecimento Básico de Eletricidade – Voltagem” esse é um termo popular entre os “leigos” que corresponde a tensão elétrica. A pergunta típica envolvendo a voltagem é: “qual a voltagem deste equipamento? ”, que em termos técnicos pode ser traduzida como: “qual a tensão nominal (ou tensão de operação) deste equipamento? ”
Unidade de Medida | Volt
No Sistema Internacional (SI), a unidade de medida da tensão elétrica é o volt (V), que tem esse nome em homenagem ao físico italiano Alessandro Volt (1745-1827).
Um volt corresponde a seguinte razão:
V = 𝐽
𝐶
Múltiplos e Submúltiplos
São muitos os Múltiplos e Submúltiplos de volts mas, relacionamos abaixo os quatros mais usados que certamente irão ouvir muito e os que mais caem em concursos públicos.
Milivolt (mV) = 0,001 V = 10-3 V
Microvolt (µV) = 0,000 001 = 10-6 V
Quilovolt (kV) = 1 000 V = 103 V
Megavolt (MV) = 1 000 000 V = 106 V
Dentre os quatro citados acima, os mais cobrados e mais usados são ainda o mV, usado muito na indústria em geral muitos sensores, de automação e instrumentação. E também o kV, muito usado em subestações de empresas e concessionarias elétricas.
J = Joule – unidade de energia ou trabalho no Sistema Internacional (SI)
C = Coulomb – unidade de medida para a carga elétrica no Sistema Internacional (SI)
100 mV
Valor da Tensão Elétrica Múltiplo ou Submúltiplo Unidade de Tesão Elétrica
# FIQUE LIGADO # 1º Vem o valor da tensão;
2º Vem o múltiplo ou submúltiplo, detalhe, a letra e minúscula.
3º Vem a unidade de Medida em letra maiúscula.
Tipos de Tensão | Alternada
Existem dois tipos de tensão ambas iremos apresentar abaixo:
Tensão Alternada: É a tensão que varia com o passar do tempo. Pode ser identificada com corrente alternada CA ou AC (do inglês alternating current).
É frequentemente gerada a parti de geradores eletromecânicos instalados em grandes usinas hidroelétricas, as maiores fontes de energia do nosso pais.
Ela é chama de alternada pois, se pegarmos um osciloscópio (aparelho eletrônico para analisar tensão) iremos observar uma forma de onda senoidal que ocorrer 4 ciclos. Dizemos que na tensão alternada temos “fases”. Observe os ciclos no gráfico abaixo:
A quantidade de ocorrência desses ciclos em um tempo é o que chamamos de frequência sendo sua medida de ciclos por segundo o Hertz (Hz). No Brasil as concessionarias determinaram que a frequência seja 60Hz, isso significa que esse ciclo ocorre 60 vezes em um segundo.
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Ciclo 1 Sai do zero e vai ao máximo valor Ciclo 2 Sai do máximo e retorna para o zero Ciclo 3 Sai do zero e vai para o mínimo valor Ciclo 4 Sai do mínimo e retorna ao zero
# FIQUE LIGADO #
60Hz significa por exemplo que todas nossas lâmpadas estão piscando 60 vezes em um segundo, mas isso é tão rápido que nossos olhos não percebem.
# FIQUE LIGADO #
Se a tensão é alternada, a corrente também é alternada.
Simples gerador de tensão alternada
Tipos de Tensão | Continua
Se você compreendeu a tensão alternada então vai entender de forma fácil a tensão continua. Se na alternada o fluxo de elétrons se movimentam de forma alternada, aqui, o fluxo permanece o mesmo ao longo do tempo sem variações, de forma constante. Se na alternada temos fases, na continua temos polos chamados de positivos e negativos.
Esse tipo de tensão é proveniente de fontes de energia como fotocélulas, termopares, baterias etc. Se colocarmos o osciloscópio para estudar essa tensão iremos ver o gráfico abaixo:
Pela leitura do gráfico observamos que a tensão não varia com o tempo.
É importante salientar que o sentido dos elétrons é definido como partindo do polo positivo em direção negativo por convenção, porém, na realidade ocorre o contrário.
Em relação a transmissão e distribuição de energia elétrica, a corrente alternada é muito mais eficiente, pois a tensão pode ser aumentada por meio de transformadores nas empresas de energia e a perda de potencial é pequena ao longo do percurso. Já a corrente contínua é menos eficiente, para transmissão à longas distâncias, de modo que se esse modelo tivesse sido escolhido para a distribuição de energia, seria necessária uma usina de energia a cada três quilômetros.
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Valores de Tensão
Se você vai trabalhar em uma estação de saneamento não pode deixar de conhecer os valores de tensão presente em seu local de trabalho.
Existem vários valores de tensão elétrica, iremos dispor como aprendizado as mais usadas e as mais comuns na maior parte do pais.
Praticamente em todas as estações de saneamento, existe uma subestação abaixadora de tensão, ou, ao menos, um transformador. Isso ocorrer porque, a concessionária de energia transporta a tensão elétrica de sua subestação até a subestação da empresa de saneamento em valores altos por “n” motivos. Muitas das vezes os valores são: 13.8 kV, 34,5 kV, 69 kV, etc.
Esses valores altos chegam no transformador da subestação e são transformados para valores menores como:127 V, 220 V, 380 V, 440 V, etc.
Quando falamos em 127 e 220 V é comum serem tensões monofásicas, bifásicas, ou seja, uma fase e um neutro ou duas fases e um neutro, respectivos. Apesar desse nível de tensão ser mais encontrado em tomadas, existem também conjuntos motores bombas que funcionam com essas tensões. Esse nível de tensão também é muito usado em comandos para acionamento dos conjuntos motores e bombas.
Quando falamos em 380 e 440 V estamos nos referindo a tensões trifásicas, ou seja, três fases. Esse nível de tensão são os mais usados nas estações e indústria em geral. Muitos conjuntos motor bomba trabalham nessas tensões. Saliente que existe também a tensão trifásica de 220 V.
Claro que existem sim outros níveis de tensões, 10v, 24v, 50v... 460, 760 V, mas, falamos as mais usuais.
Como Medir Tensão
Até aqui falamos de tensão, energia e até de valores, porém, não mencionamos como medir tensão. Vamos aprender quais instrumentos usados na medição dessa grandeza.
Para se medir tensão é necessário um instrumento que chamamos de voltímetro.
Quando realizamos a medição de tensão encontramos o valor em volt. Para realizar a medição é necessário medir em paralelo com a carga a ser medida.
Se observarmos as imagens na lateral podemos ver que, o V que é o nosso voltímetro está em paralelo com nosso circuito na imagem 1 e em paralelo com a resistência na imagem 2.
Voltímetro Analógico Voltímetro Digital
Gerador Gerador
Medição de tensão em paralelo e corrente em serie Imagem 1
Imagem 2
É comum achar no saneamento painéis parecidos com o dessa imagem ao lado onde podemos visualizar, voltímetro, amperímetros e chaves seletoras que servem para selecionar as fases a serem medida.
Calculando Tensão
Podemos calcular tensão de acordo com a Leis de Ohm, postuladas pelo físico alemão Georg Simon Ohm (1787-1854) em 1827, determinam a resistência elétrica dos condutores.
Além de definir o conceito de resistência elétrica, Georg Ohm demostrou que no condutor a corrente elétrica é diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada. Foi assim que ele postulou o que conhecemos com a Primeira Lei de Ohm. Abaixo formulas.
Diversas formulas elétrica
# FIQUE LIGADO #
Algumas bibliografias usam a letra
“U” em vez da letra “V” para representar tensão.
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