FACULDADE DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS EXATAS
CURSOS:
ENGENHARIA CIVIL, MECÂNICA E PRODUÇÃO
LABORATÓRIO
DE
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS
Título da Experiência:
Medidas Elétricas
Prof. Oswaldo Tadami Arimura
OBJETIVOS:
- Identificar os principais padrões de distribuição de energia;
- Utilizar aparelhos e equipamentos de medição de tensão e continuidade; - Testar circuitos elétricos energizados e desenergizasdos.
INTRODUÇÃO TEÓRICA:
A energia elétrica proporciona à sociedade trabalho, produtividade e desenvolvimento, e aos seus cidadãos conforto, comodidade, bem-estar e praticidade, o que torna a sociedade moderna cada vez mais dependente de seu fornecimento.
O sistema de energia elétrica ou sistema eletrico de potencia foi concebido com a finalidade de alimentar as tecnologias humanas Assim, o objetivo de um sistema elétrico de potência é gerar, transmitir e distribuir energia elétrica atendendo a determinados padrões de confiabilidade, disponibilidade, qualidade, segurança e custos, com o mínimo impacto ambiental e o máximo de segurança pessoal.
Fonte: Engenharia no Dia a Dia 1.Distribuição de energia elétrica
A rede de distribuição de energia elétrica é um segmento do sistema elétrico, composto pelas redes elétricas primárias ( redes de distribuição de média tensão), e redes secundárias ( redes de distribuição de baixa tensão) , cuja construção, manutenção e operação é responsabilidade das companhias distribuidoras de eletricidade.
As redes de distribuição secundárias são circuitos elétricos trifásicos a quatro fios ( três fases e neutro) normalmente operam nas tensões (fase-fase/fase-neutro) 230/115 volts, 220/127 volts, 380/220 volts. Nestas redes estão ligados os consumidores, que são residências,padarias, lojas, etc, e também as luminárias da iluminação pública.
Os estabelecimentos grandes como prédios, lojas e mercados consomem mais eletricidade, e necessitam de transformadores individuais de 75 kva, 112,5 kva, 150 kva. Em alguns casos,a tensão de fornecimento é 380/220 volts ou 440/254 volts.
Todo o sistema de distribuição é protegido por um sistema composto por disjuntores automáticos nas subestações onde estão ligados as redes primárias, e com chave fusível nos transformadores de distribuição, que em caso de curtocircuito desligam a rede elétrica
O número de
consumidores em todo Brasil é de 57 milhões, onde mais de 40% da energia é consumida pelo setor industrial. Desse total, apenas 20% é realizada pelas empresa estatais e a maior parte (80%) pelas empresas privadas.
2. Fornecimento de Energia (distribuição em baixa tensão)
O fornecimento de energia em BT (Baixa tensões), tensões entre 50 e 1000V em corrente alternada, inicia-se no poste da concessionária e vai até o poste particular do consumidor (ponte de entrega na parte superior). Este trecho é realizado pelos técnicos da concessionária. O trecho entre o medidor de energia e o ponto de entrega é de responsabilidade do consumidor.
Fonte: CESP
2.1 Classificação dos condutores
Antes de apresentarmos os padrões energia fornecidos pelas concessionárias, faremos uma breve descrição dos condutores utilizados em uma instalação elétrica predial:
Condutor fase: condutor mantido a um potencial elétrico diferente da terra de Zero Volt;
Condutor Neutro: condutor usado em circuitos monofásicos, que pode ser integrante do circuito trifásico. È mantido ao potencial de terra. Faz o retorno da corrente elétrica . De acordo com a NBR 5410/97 seu encapamento deve ser na cor azul;
Retorno: trecho de condutor entre a lâmpada e o interruptor. Finalidade de interromper ou conectar o condutor fase;
PE (Protection Earth ou Terra): condutor utilizado para proteção, ou seja, mantém a carcaça metálica dos equipamentos ao potencial de terra. Seu encapamento é na cor verde ou verde-amarelo.
2.2 Tensões Nominais - Padrões
Fornecimento Monofásico:
Potência Instalada até 10.000 W, feito a dois condutores
(uma fase e um neutro) com tensão nominal de 127V.
.
Fornecimento Bifásico:
Potência
Instalada entre 10.000 W e 20.000 W, feito a três
condutores ( duas fases e um neutro), com tensão
nominal de 127V e 220V.
Fornecimento Trifásico:
Potência Instalada entre 20.000 W e 75.000 W, feito a
quatro condutores (três fases e um neutro), com tensão
nominal de 127V e 220V.
Os valores das tensões nominais dentro de uma mesma concessionária de energia podem variar conforme a cidade. Na área da AES-Eletropaulo, por exemplo, cidades como Barueri, Cajamar, Cotia, recebem 115/230V, na cidade de São Paulo, em zona aérea, a tensão pode ser 115/230V e 127/220V e em área subterrânea, 120/208V.
3..Normas para instalações elétricas
Uma instalação elétrica tecnicamente satisfatória tem que apresentar características que satisfaçam uma vida útil compatível com os da edificação; um custo de instalação, manutenção e consumo de energia economicamente viável e as exigências funcionais necessárias ao ambiente. Dentro dessas exigências, as principais normas utilizadas para os projetos e execução da instalação elétrica dentro do território brasileiro são regidas pela da ABNT e pelas normas das distribuidoras de energia para alimentação, entrada, medição de consumo e comando e proteção.
NBR 5410 – Instalações elétricas de baixa tensão – ABNT
NR 10 – Norma regulamentadora. Segurança em instalações elétricas e serviços de eletricidade – TEM.
Resolução no 456/00 - Agencia Nacional de Energia Elétrica -ANEEL
LIG 2000 – Eletropaulo.
LIG – Bandeirantes Energia.
PB1 – Bandeirantes Energia.
Fornecimento de energia em tensão secundaria - CPFL
4. Teste de Continuidade
Numa instalação elétrica residencial muitas vezes temos que identificar um condutor para definir o tipo(fase, neutro ou retorno) ou a qual circuito ele pertence . Essa necessidade acontece quando estamos fazendo um reparo ou passando a fiação nas tubulações paras ligações dos interruptores, tomadas, lâmpadas, etc. Outras vezes queremos saber se o fusível está queimado ou não. Para resolver esses problemas, necessitamos realizar testes de continuidade.
Abaixo estão o multímetro digital, o teste piloto, a lâmpada teste de 220V e a chave de fenda teste, alguns dos equipamentos utilizados na identificação da continuidade do circuito ou componente.
4.1 Circuito energizado
A técnica para realizar os testes de continuidade pode ser realizada com o circuito energizado ou desenergizado. Com o circuito energizado o teste é realizado utilizando o voltímetro, lâmpada teste 220V, a lâmpada piloto ou a chave de fenda teste. Este procedimento é realizado para tomadas, fusíveis e pontos de luz
4.1.1 Voltímetro digital
4.1.2 Teste Piloto
O Teste Piloto indica apenas o nível aproximado da tensão que esta sendo medida, através da lâmpadas vermelhas, as quais indicam os niveis fixo de 110V, 220V e 380V em tenão alternada.
4.1.3 Lâmpada teste de 220V
A lâmpada teste é composta por um soque, uma lâmpada incandescente de 220V e dois rabichos de fio ou cabo isolado de 1,5 ou 2,5 mm2. Sua função é indicar o nível de tensão 110V ou 220V, através do fluxo luminoso emitido.
4.1.4 Chave de fenda teste
A chave teste tem o objetivo de identificar o pontencial do condutor fase.Trata-se de uma lâmpada que tem a característica de acender quando um dos seus terminais é posto em contato
com um elemento energizado e outro é posto em contato com o “terra”. Normalmente, é
apresentada sob a forma de uma caneta ou chave de fenda. Posicionar a
chave par AC
Ajustar a chave seletora para medir Volt. Utilize sempre a maior escala (750V). Se houver a necessidade de precisão na leitura, diminua a escala.
Lâmpadas de indicação da medida
Pontas de prova.
Pontas de prova.
4.2 Circuito desenergizado
Para identificação de condutores não é aconselhável por ser extremamente perigoso. Assim, o teste de continuidade para identificar condutores é realizado com o circuito desernegizado, utilizando o ohmímetro, teste sonoro ou o teste luminoso de LED. Este teste também é utilizado para testar fusíveis, enrolamentos de motores, resistências, etc.
4.2.1. Ohmímetro
Nos multímetros digitais é fácil localizar através do seletor central a opção do ohmímetro. Normalmente, o teste de continuidade deve ser realizado nas escalas mais baixa
O teste de continuidade baseia-se no procedimento de calibração da escala, ou seja, ao unirmos as pontas de prova do aparelho na escala escolhida, o display mostrará automaticamente a leitura 0,000(ZERO). Caso seja um aparelho analógico, deve ser escolhida a menor escala e na calibração o ponteiro irá movimentar-se para direita até o inicio Zero.
A figura abaixo mostra a medição sendo realizada nos terminais de um fusível a fim de verifica se ele está ou não queimado.
Para a identificação de condutores em uma instalação elétrica, basta curto-circuitarmos duas pontas de um lado (entrada) e medir a outra extremidade até o visor indicar -000. Na figura
A indicação .OL, informa que o circuito está aberto. Não apareceu a indicação 0.000 de pontas curto-circuitadas, Assim, concluímos que o fusível está queimado.
abaixo, ao unirmos dois fio do lado esquerdo do eletroduto e testarmos dois-a-dois os fios do lado direito, logo descobriremos qual o par que foi curto-circuitado do lado esquerdo
.
4.2 Teste Sonoro
O teste sonoro para verificar a continuidade, também segue o mesmo procedimento do ohmímetro, porém ao invés de verificarmos a movimentação de um ponteiro, vamos ouvir um toque sonoro vindo do multímetro. Para isto, devemos posicionar o seletor na posição --- abaixo.
Após o posicionamento da chave seletora, basta unirmos a pontas de prova, vamos ouvir o efeito sonoro. O teste sonoro além de verificar a continuidade em vários componentes e equipamentos, ele nos auxilia quando precisamos identificar fios que estão entre dois cômodos de uma residência, ou seja, quando não se pode visualizar o outro lado da tubulação.
MATERIAL UTILIZADO:
Painel didático;
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:
Parte I – Painel Desernegizado
1. Posicione o seletor do multímetro digital na escala 200 do Ohmímero.
2. Coloque a ponta de prova do multímetro na entrada e saída (L1 e L2) de cada polo dos dispositivos; 3. Verifique se estão queimados ou danificados. Escreva abaixo OK ou Aberto ou Queimado, para os
dispositivos testados.
Obs.: O disjuntor tripolar deverá ser acionado para testá-lo.
4. Repita o procedimento posicionando o seletor na posição Sonoro para confirmar o teste anterior.
Situação:
Disjuntor tripolar:___________________________________________
Fusíveis Diazed:_____________________________________________
Lâmpadas Incandescentes: ___________________________________
Sinalizadores:_______________________________________________
Parte II – painel Energizado
1.1 Ajuste o Multímetro para medir tensão alternada na escala de 750AC;
1.2 Ligue o Disjuntor Tripolar e meça as tensões na sua saída, considerando:
(entre as fases e o borne de N) (entre as fases na saída )
Fase R e Neutro : __________________ Fase R e Fase S: __________________
Fase S e Neutro :___________________ Fase S e Fase T: ___________________
Fase T e Neutro: ____________________ Fase R e Fase T: ___________________
1.3 Conferir as tensões medidas no item anterior, utilizando a lâmpada teste de 220V e anotar se o brilho é normal (220V) ou fraco (127V). Anotar brilho Fraco ou Normal.
Fase R e Neutro : __________________ Fase R e Fase S: __________________
Fase S e Neutro :___________________ Fase S e Fase T: ___________________
Fase T e Neutro: ____________________ Fase R e Fase T: ___________________
1.4 Identificar com a chave de fenda teste as fases na entrada e saída do disjuntor . Não precisa anotar nada.
2.Ligação de lâmpadas
2.1 Mantenha o disjuntor tripolar conectado nos bornes do quadro de proteção. Ligue as saidas R, S, T do Disjuntor Trpolar nas entradas (L1) das Lampadas Incandescente e, as saidas das Lampadas (L2) nos bornes do Neutro. Meça as tensões nas lampadas:
H1:_______________________
H2:_______________________
2.2 . Mantenha o disjuntor tripolar conectado nos bornes do quadro de proteção. Ligue as três Lâmpadas em paralelo e alimente através das fases R e T na saída do Disjuntor. Meça a tensão nas Lâmpadas:
2.3 . Mantenha o disjuntor tripolar conectado nos bornes do quadro de proteção. Ligue as saidas R, S do Disjuntor Trpolar nas entradas (L1) dos Sinalizadores, as saidas dos Sinalizadores (L2) nos bornes do Neutro. Meça a tensão em cada sinalizador:
3.4 Ligue os dois sinalizadores em série:
Sinalizador VD:_________________Sinalizador VM:__________________ Vp:________________________
• Mantenha o disjuntor tripolar conectado nos bornes do quadro de proteção;