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10 Painéis Elétricos

João Mamede Filho Grupo Gen ePub Criptografado

Um painel elétrico genericamente compreende um conjunto de dispositivos de manobra associados a equipamentos de proteção, comando, medição e controle complementados por acessórios instalados internamente a um cubículo normalmente metálico dotado de estruturas de suporte.

Os painéis elétricos são também denominados pela norma ABNT NBR IEC 62271-200 e ABNT NBR IEC 60050 (151) conjunto de manobra e controle.

Os painéis elétricos podem ser classificados de diferentes formas, ou seja:

a) Quanto ao nível de tensão

O nível de tensão de um painel elétrico está relacionado com a classe de tensão dos equipamentos no interior dos quais estão instalados.

Em geral, os painéis são classificados em dois níveis de tensão:

• Painéis de baixa tensão

São aqueles no interior dos quais são instalados equipamentos de manobra, controle, medição, proteção e demais dispositivos necessários ao seu funcionamento, em que o nível de tensão é igual ou inferior a 1.000 V. Podem ser construídos para diferentes aplicações, conforme Figura 10.1.

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10 Torção em Barras Circulares

Bragança Crivelaro Grupo Gen ePub Criptografado

Habilidades e competências

■ Conceituar as tensões e deformações que ocorrem na torção de barras circulares.

■ Identificar as variáveis mecânicas intervenientes na torção de barras circulares.

■ Calcular as tensões e deformações que ocorrem na torção de barras circulares.

Contextualização

Existem situações estruturais em que as barras podem estar sujeitas à ação de forças externas de torque. Essas forças geram momentos torsores, que causam tensões e deformações nas barras nas quais são aplicados. Essas barras devem ser dimensionadas para suportar essas tensões e deformações associadas.

Problema 10-1

No cotidiano, existem várias barras sujeitas a esforços de torque. Um exemplo de torção é o caso de um poste de iluminação de rua, sob a ação do vento. Quando o vento pressiona essa estrutura, provoca a torção do poste de fixação.

Solução

Quais deveriam ser as dimensões do poste da Figura 10.1, para que ele possa suportar a torção provocada pela carga de vento?

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11 Disjuntores de Alta-tensão

João Mamede Filho Grupo Gen ePub Criptografado

Os disjuntores são equipamentos destinados à interrupção e ao restabelecimento das correntes elétricas num determinado ponto do circuito.

Os disjuntores sempre devem ser instalados acompanhados da aplicação dos relés respectivos, que são os elementos responsáveis pela detecção das correntes, tensões, frequência, etc. do circuito que, após analisadas por sensores previamente ajustados, podem enviar ou não a ordem de comando para a sua abertura. Um disjuntor instalado sem os relés correspondentes transforma-se apenas numa excelente chave de manobra, sem nenhuma característica de proteção.

A função principal de um disjuntor é interromper as correntes de defeito de um determinado circuito durante o menor espaço de tempo possível. Porém, os disjuntores são também solicitados a interromper correntes de circuitos operando a plena carga e a vazio, e a energizar os mesmos circuitos em condições de operação normal ou em falta.

O disjuntor é um equipamento cujo funcionamento apresenta aspectos bastante singulares. Opera, continuamente, sob tensão e corrente de carga muitas vezes em ambientes muito severos no que diz respeito à temperatura, à umidade, à poeira etc. Em geral, após longo tempo nessas condições, às vezes até anos, é solicitado a operar por conta de um defeito no sistema. Nesse instante, todo o seu mecanismo, inerte até então, deve operar com todas as suas funções, realizando tarefas tecnicamente difíceis, em questão de décimos de segundo.

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12 Transformadores de Potência

João Mamede Filho Grupo Gen ePub Criptografado

Transformador é um equipamento de operação estática que por meio de indução eletromagnética transfere energia de um circuito, chamado primário, para um ou mais circuitos denominados, respectivamente, secundário e terciário, sendo, no entanto, mantida a mesma frequência, porém com tensões e correntes diferentes.

Para que os aparelhos consumidores de energia elétrica sejam utilizados com segurança pelos usuários, é necessário que se faça sua alimentação com tensões adequadas, normalmente inferiores a 500 V.

No Brasil, as tensões nominais, aplicadas aos sistemas de distribuição secundários das concessionárias de energia elétrica, variam em função da região. No Nordeste a tensão predominante é de 380 V entre fases e de 220 V entre fase e neutro. Já na Região Sul, a tensão convencionalmente utilizada é de 220 V entre fases e 127 V entre fase e neutro. No entanto, em alguns sistemas isolados, são aplicadas tensões diferentes destas, como a de 110 V entre fase e neutro.

Em um sistema elétrico, os transformadores são utilizados desde as usinas de produção, onde a tensão gerada é elevada a níveis adequados para permitir a transmissão econômica de potência, até os grandes pontos de consumo, onde a tensão é reduzida ao nível de subtransmissão e de distribuição, alimentando as redes urbanas e rurais, onde novamente é reduzida para poder, enfim, ser utilizada com segurança pelos usuários do sistema, conforme já se mencionou.

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13 Capacitores de Potência

João Mamede Filho Grupo Gen ePub Criptografado

Capacitor, também conhecido como condensador, é um dispositivo capaz de armazenar uma determinada quantidade de energia num campo elétrico.

O primeiro dispositivo inventado acidentalmente no ano de 1746 que foi capaz de armazenar energia elétrica é conhecido como garrafa de Leiden, desenvolvido pelo professor Pieter da Universidade de Leiden, na Holanda.

Uma das principais aplicações dos capacitores está relacionada com a correção de fator de potência para evitar que a unidade de consumo definida pela legislação seja onerada na sua conta de energia no final do mês devido ao excesso de consumo de energia reativa indutiva e/ou de demanda de potência reativa indutiva no horário das 6 h às 24 h. Para isso, são instalados bancos de capacitores de baixa ou média tensão comandados ou não por contatores, disjuntores ou por chaves apropriadas como no caso das chaves de média tensão para manobra.

Os capacitores reunidos em banco sem nenhum controle da potência capacitiva injetada no sistema elétrico são denominados banco fixo. Já os bancos de capacitores manobrados por meio de controlador de fator de potência são denominados bancos automáticos e são empregados na compensação de cargas reativas indutivas cuja variação de demanda é lenta e que resulta em poucas manobras do banco de capacitores.

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