Electrotecnia Industrial - formei
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MODULFORM MODULFORM Electrotecnia Industrial Guia do Formador COMUNIDADE EUROPEIA Fundo Social Europeu IEFP · ISQ Colecção Título Suporte Didáctico Coordenação Técnico-Pedagógica MODULFORM - Formação Modular Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP - Instituto do Emprego e Formação Profissional Departamento de Formação Profissional Direcção de Serviços de Recursos Formativos Apoio Técnico-Pedagógico ISQ - Instituto de Soldadura e Qualidade Direcção de Formação Coordenação do Projecto ISQ - Instituto de Soldadura e Qualidade Direcção de Formação Autor Colaboração Capa Maquetagem e Fotocomposição Revisão Carlos Moreira Rui Lemos SAF - Sistemas Avançados de Formação, SA ISQ / Alexandre Pinto de Almeida OMNIBUS, LDA Montagem BRITOGRÁFICA, LDA Impressão e Acabamento BRITOGRÁFICA, LDA Propriedade 1.ª Edição Tiragem Instituto do Emprego e Formação Profissional Av. José Malhoa, 11 1099 - 018 Lisboa Portugal, Lisboa, Março de 2002 100 Exemplares Depósito Legal ISBN Copyright, 2002 Todos os direitos reservados IEFP Fr.T.01 Nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou transmitida por qualquer forma ou processo. sem o consentimento prévio, por escrito, do IEFP. Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Índice Geral ÍNDICE GERAL A - APRESENTAÇÃO GLOBAL DO MÓDULO • • • • • • • • Objectivos globais AGM.1 Conhecimento prévios AGM.1 Campo de aplicação AGM.1 Perfil do formador AGM.2 Plano do módulo AGM.3 Metodologia recomendada AGM.6 Recursos didáticos AGM.6 Bibliografia AGM.8 B - EXPLORAÇÃO PEDAGÓGICA DAS UNIDADES TEMÁTICAS I. CONCEITOS FUNDAMENTAIS DE ELECTRICIDADE • • • • Resumo do tema I.1 Plano das sessões I.2 Actividades / Avaliação I.4 Apresentação das transparências propostas para utilização I.8 II. TRANSFORMADORES Resumo do tema II.1 Plano das sessões II.4 Fr.T.01 • • Electrotecnia Industrial Guia do Formador IG . 1 IEFP · ISQ Índice Geral • • Actividades / Avaliação II.6 Apresentação das transparências propostas para utilização II.9 III. GERADORES ELÉCTRICOS • • • • Resumo do tema III.1 Plano das sessões III.2 Actividades / Avaliação III.4 Apresentação das transparências propostas para utilização III.7 IV. MÁQUINAS DE CORRENTE CONTÍNUA • • • • Resumo do tema IV.1 Plano das sessões IV.2 Actividades / Avaliação IV.3 Apresentação das transparências propostas para utilização IV.4 V. MOTORES DE CORRENTE ALTERNA • • • • Resumo do tema V.1 Plano das sessões V.2 Actividades / Avaliação V.4 Apresentação das transparências propostas para utilização V.9 VI. ILUMINAÇÃO IG . 2 Resumo do tema VI.1 Plano das sessões VI.2 Fr.T.01 • • Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ • • Índice Geral Actividades / Avaliação VI.3 Apresentação das transparências propostas para utilização VI.5 VII. CABOS ELÉCTRICOS • • • • Resumo do tema VII.1 Plano das sessões VII.2 Actividades / Avaliação VII.4 Apresentação das transparências propostas para utilização VII.6 VIII. INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS • • • • Resumo do tema VIII.1 Plano das sessões VIII.2 Actividades / Avaliação VIII.4 Apresentação das transparências propostas para utilização VIII.7 C - AVALIAÇÃO TESTES RESOLUÇÃO DOS TESTES A.1 Fr.T.01 ANEXO - Transparências Electrotecnia Industrial Guia do Formador IG . 3 IEFP · ISQ A - Apresentação Global do Módulo Fr.T.01 A - Apresentação Global do Módulo Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Apresentação Global do Módulo OBJECTIVOS GLOBAIS No final deste módulo os formandos devem ser capazes de: • • • • Definir alguns conceitos básicos de electricidade; Descrever o funcionamento de transformadores, geradores e motores; Identificar os componentes de instalações eléctricas; Apontar formas de protecção e de manutenção em sistemas eléctricos. CONHECIMENTOS PRÉVIOS Este módulo poderá ser utilizado nos seguintes domínios: • Qualidade Industrial Módulo(s) obrigatório(s) • • • • Saberes Prévios Planeamento e Controlo da Produção Módulo(s) aconselhado(s) Saberes desejáveis Mecânica Aplicada Interpretar capacidades operativas dos sistemas mecanicos de forma a poder actuar sobre eles com o objectivo de maximizar a eficiência de sua aplicação. Desenho Técnico Efectuar e interpretar desenhos técnicos de conjuntos de peças e de peças individualizadas, incluindo detalhes de construção e montagem, cotagem e representação simbólica apropriada. Manutenção Industrial Gestão de Empresas Gestão de Aprovisionamento CAMPO DE APLICAÇÃO Fr.T.01 Este módulo destina-se a desenvolver capacidades e conceitos operatórios de modo a permitir ao formando uma melhor inserção no mundo do trabalho, sobretudo no que concerne ao domínio e aquisição de destrezas específicas na área da electrotecnia industrial. Electrotecnia Industrial Guia do Formador AGM . 1 IEFP · ISQ Apresentação Global do Módulo PERFIL DO FORMADOR Competência Técnica Aquisição Conhecimentos sólidos científicos – Licenciaturas e/ou Bacharlato em engenharia electrotecnica. e técnicos na área de electrotecnia. – Experiência de formação técnico profissional na área de electrotecnia. Competência Pedagógica Aquisição Domínio de conhecimentos, – Curso de formação pedagógica de técnicas e atitudes facilitadoras formadores de aquisição e intergração por certificado); parte dos formandos de saberes (devidamente – Experiência de formação; gerais e saberes técnicos (práticos e teóricos) e de compor- AGM . 2 Fr.T.01 tamentos. Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Apresentação Global do Módulo PLANO DO MÓDULO Unidades Temáticas I. Conceitos fundamentais de electricidade Objectivos Duração Indicativa (horas) • Identificar a lei de Ohm; 9:30 min T + 5 P • Aplicar a lei de Ohm a circuitos de corrente alternada e corrente contínua; • Definir grandezas alternadas, nomeadamente amplitude, período, frequência; • Ler e interpretar diagramas vectoriais; • Identificar os vários tipos de potência; • Diferenciar curvas de tensão e curvas de corrente num circuito eléctrico. II. Transformadores • Explicar o conceito de transformador; 8T+5P • Descrever a constituição de um transformador; • Definir relação de transformação de um transformador; • Indicar as características eléctricas de um transformador; • Descrever os tipos de ligações nos transformadores trifásicos; • Identificar os diversos tipos de protecção de transformadores. III. Geradores Eléctricos • Definir o conceito de gerador eléctrico; 8T+5P • Identificar as partes constituintes de um gerador; • Descrever o princípio de funcionamento de um gerador eléctrico; • Explicar a forma de geração de uma força Fr.T.01 electromotriz; Electrotecnia Industrial Guia do Formador AGM . 3 IEFP · ISQ Apresentação Global do Módulo Objectivos Unidades Temáticas Duração Indicativa (horas) • Diferenciar um gerador de corrente contínua de um gerador de corrente alterna; • Caracterizar as formas de ligação dos alternadores. IV. Máquinas de corrente contínua • Identificar as partes constituintes de uma 3T+1P máquina rotativa de corrente contínua; • Reconhecer circuitos de extinção dos enrolamentos do indutor; • Descrever as aplicações dos motores de corrente contínua. V. Motores de corrente alterna • Caracterizar motores monofásicos, trifásicos de 8:30min T + 3 P indução, síncronos e assíncronos; • Explicar o fenómeno do campo magnético giratório; • Definir velocidade síncrona; • Definir deslizamento; • Referir algumas vantagens e desvantagens nos motores de rotor em curto-circuito; • Identificar as formas mais usuais de ligação de motores; • Indicar alguns dispositivos de protecção de motores eléctricos; • Referir alguns cuidados a ter na instalação e manutenção dos motores eléctricos. VI. Iluminação • Descrever alguns factores que contribuem para a redução dos índices de iluminação; 6:30min T + 4 P • Identificar os diversos sistemas de iluminação; • Referir os principais tipos de fontes de luz; • Calcular o valor da iluminação média; • Indicar alguns factores que contribuem para o AGM . 4 Fr.T.01 custo da manutenção; Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Apresentação Global do Módulo Unidades Temáticas Objectivos Duração Indicativa (horas) • Apontar alguns benefícios de um bom programa fundametais de manutenção. VII. Cabos Eléctricos • Defenir os seguintes conceitos: 10 T + 5 P • Condutor eléctrico; • Cabo eléctrico; • Secção nominal; • Alma condutora; • Isolamento. • Identificar as cores dos condutores eléctricos; (horas) • Descrever os tipos de revestimento dos condutores; • Utilizados na protecção dos cabos condutores: • Referir algumas características que um condutor ou cabo deve possuir; • Indicar formas de manutenção requeridas pelos cabos. VIII. Instalações Eléctricas • Indicar as características duma rede eléctrica; 11:30 min T + 5 Pis • Identificar os documentos que uma instalação eléctrica deve conter; • Referir os aparelhos eléctricos e suas funções; • Descrever algumas funções de protecção da rede eléctrica; • Explicar a constituição e aplicação das baterias de condensadores; • Identificar o princípio de funcionamento e aplicação das baterias de acumuladores UPS. Fr.T.01 Total de horas , teóricas (T) e práticas (P): 65 min T + 33 P Electrotecnia Industrial Guia do Formador AGM . 5 IEFP · ISQ Apresentação Global do Módulo METODOLOGIA RECOMENDADA Os formadores deste módulo devem possuir sólidos conhecimentos pedagógicos e técnicos na área da electrotecnia e um correcto domínio das abordagens a nível prático de modo a contribuirem eficazmente para a aprendizagem dos formandos conduzindo ao cumprimento dos objectivos previstos. Embora este módulo apresente uma estrutura basicamente teórica, e como tal, conduza as sessões predominantemente expositivas, deve no entanto o formador socorrer-se de métodos activos onde funcione como centro de recursos e de informação ou como dinamizador. Deve, ainda, o formador , sempre que possível, complementar a exposição teórica com os exemplos práticos mencionados no plano de sessões. Entende-se de particular utilidade para os formandos as visitas a fábricas ou outras instalações, pois que o contacto directo com os equipamentos referidos no Manual permitir-lhes-á conhecer melhor a realidade industrial nos seus vários aspectos - matérias primas, métodos de fabrico, componentes e montagem dos mesmos até ao produto ou equipamento final, exploração e manutenção. RECURSOS DIDÁCTICOS Material Didáctico • Transparências; Equipamento • Um quadro para apontamentos e respectivas canetas coloridas; • Esquadros de 45º, 30º/60º, compasso e régua; • Um retroprojector com acetato em rolo, uma lâmpada sobressalente e écran; • Marcadores para escrever em acetato, tipo superfino, em cores diversas; • Um apontador; • Um transformador de campainha ou similar; • Um autotransformador; AGM . 6 Fr.T.01 • Um transformador trifásico; Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Apresentação Global do Módulo • Uma pilha de 4,5V; • Um íman em ferradura; • Aparelhos de medida: voltímetro, amperímetro, ohmímetro, wattímetro e osciloscópio; • Resistências de valores variados; • Condensadores de valores variados; • Bobinas de valores variados; • Díodos de diversos tipos; • Amostras de fios condutores de diversas secções, tipo e cores; • Amostras de cabos eléctricos; • Interruptores, mono, bi, tri e tetrapolares; • Disjuntores, mono, bi, tri e tetrapolares; • Contactores; • Seccionadores; • Fusíveis; • Relés; • Dínamo ou motor de arranque de automóvel, desmontado e limpo; • Alternador de automóvel, desmontado e limpo; • Tabelas e/ou catálogos de aparelhos de iluminação; • Conjunto de fios condutores com garras tipo crocodilo, para ligações rápidas; • Luminárias e lâmpadas diversas; Fr.T.01 • Luxímetro. Electrotecnia Industrial Guia do Formador AGM . 7 Apresentação Global do Módulo IEFP · ISQ BIBLIOGRAFIA CEI 502 - Cabos de transporte de energia isolados por dieléctricos maciços extrudidos, para tensões nominais de 1 kV a 30 kV. COOPER, W. Fordham, "Electrical Safety Engineering", London, Butterworths & Co. (Publishers) Ltd, 2ª edição 1986. DAWES, Chester L., "A Course in Electrical Engineering", N. York, Mac Graw- Hill. Folheto sobre Transformadores de Distribuição - EFACEC. FOUILLÉ, A., "Electrotechnique a L'usage des ingenieurs", Paris, Dunod. HD 21: - Cabos isolados a policloreto de vinilo com tensões nominais até 450/ 750 V. HD 22: - Cabos isolados a borracha com tensões nominais até 450/750 V. HD 308 (NP-2359): - Identificação e utilização de cores de condutores de cabos flexíveis. HD 361 S2 (NP-2361): - Condutores isolados e cabos eléctricos: sistemas de designação. HD 383: - Almas condutoras de cabos isolados. HIGGINS, L. R e MORROW L. C., “Maintenance Engineering Handbook”, N. York, Mcgraw Hill. "IEC Safety BooK", Bureau Central de la Comission Electrotechnique Internationale - Geneve, Suisse - 1ª edição 1985. IEE Regulations: Regulations for Electrical Installations (16th edition) KASSATKIN, A.S., "Fundamentos da Electrotecnia", Moscovo, Editora Mir. Manual de Instruções "Motores Assíncronos Trifásicos", da EFACEC. Norma Francesa NFC 15.100: Installations électriques de basse tension. NP 917: - Canalizações eléctricas: características gerais e ensaios dos condutores e cabos isolados. PINTO, L. M. Vilela - "MG Calc", Lisboa, Merlin Gerin de Portugal, 1ª edição 1993. AGM . 8 Fr.T.01 PINTO, L. M. Vilela - "Segurança Eléctrica - Técnicas para Baixa Tensão", Porto, Reguladora, S.A., 1ª edição 1988. Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Apresentação Global do Módulo POOLE, C. Dennis - "Electrical Distribution in Buildings", London, BSP Professional Books, 2ª. edição 1987. Regulamento de Segurança de Instalações de Utilização de Energia Eléctrica. RODRIGUES, José e MATIAS, José - "Máquinas Eléctricas -Transformadores", Lisboa, Didática Editora. RODRIGUES, Leão - "Prevenção de Riscos Eléctricos", Seminário sobre Prevenção de Riscos Profissionais, Lisboa 1986. Fr.T.01 SOLIGNAC, Gerard - "Guide de L'Ingénierie Eléctrique des Reseaux Internes D'Usines", Paris, Technique et Documentation Lavoisier, 2ª edição. Electrotecnia Industrial Guia do Formador AGM . 9 IEFP · ISQ B - Explor ação P eda gógica das Unidades Temáticas Exploração Peda edagógica Fr.T.01 B - Exploração Pedagógica das Unidades Temáticas Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Conceitos Fundamentais de Electricidade Fr.T.01 UT.01 Conceitos Fundamentais de Electricidade Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Conceitos Fundamentais de Electricidade RESUMO Um circuito eléctrico é constituído, em geral, por um gerador, um receptor, um interruptor e fios condutores. A intensidade (I) da corrente mede-se em ampere utilizando amperímetros-instrumentos de medida de pequena resistência que são colocados em série no circuito. A diferença de potencial ou tensão (U) é a diferença de níveis de electrização. A tensão mede-se em Volt, utilizando voltímetros-instrumentos de medida com grande resistência, ligados entre os pontos cuja diferença de potencial se pretende medir. Potencial (V) corresponde ao nível de electrização (considera-se nulo o potencial da terra). A resistência (R) está relacionada com a menor ou maior dificuldade à passagem dos electrões. Corrente eléctrica é o movimento dos electrões. A Lei de Ohm diz-nos que " a diferença de potencial ou tensão (U) entre dois pontos A e B (fig. l.1) de um circuito eléctrico é proporcional à intensidade da corrente (I) que passa nesse circuito ". À constante de proporcionalidade dá-se o nome de resistência (R). A Indutância traduz a inércia num circuito eléctrico. A potência (P) corresponde ao trabalho realizado por unidade de tempo. Em circuitos de corrente contínua puramente resistivos, a corrente segue exactamente a tensão. Se o circuito for indutivo, a corrente aumenta progressivamente até um valor constante. Em circuitos de corrente alternada puramente resistivos, a corrente também segue exactamente a tensão. No circuito indutivo puro, a corrente alternada estará desfasada de 90º da forma de onda da tensão. Fr.T.01 UT.01 No caso do circuito apresentar uma resistência e uma indutância, a corrente estará atrasada da onda da tensão de um valor inferior a 90º. Electrotecnia Industrial Guia do Formador I . 1 IEFP · ISQ Conceitos Fundamentais de Electricidade PLANO DAS SESSÕES Conteúdo I.1 Lei de Ohm Metodologia • Rever Conceitos de: Meios Meios Didácticos didácticos Duração indicativa (horas) 2T + 1P • Resistência; • Indutância; • Reactância; • Impedância; • Potência; • Factor Potência; • Demonstrar através de um circuito, com o auxílio de aparelhos de medição, a veracidade da Lei de Ohm, U=RI e U=IZ. demonstrar ainda que P=UI Cosθ; • Transparências I.1 a I.5. I.2 Circuitos Série e Paralelo • Rever conceitos de: • Resistência em série e em paralelo; 2:30min T + 1:30min P • Impedância em série e em paralelo; • Resistência equivalente. • Verificar através de um circuito, com o auxílio de aparelhos de medição, a veracidade sobre a resistência equivalente; • Poderão ser utilizados os recursos da sessão anterior; • Transparências I.6. à I.9. I.3 Grandezas I.3 Alternadas • Rever conceitos de: • Grandeza alternada; 1:30 min T + 1:30min P I . 2 Fr.T.01 UT.01 • Onda sinusoidal pura; Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Conteúdo Conceitos Fundamentais de Electricidade Metodologia de desenvolvimento Meios Meios Didácticos didácticos Duração indicativa (horas) • Amplitude ou Pico; • Frequência; • Velocidade angular; • Movimento harmónico simples; • Corrente eficaz; • Valor eficaz; • Leituras de diagramas vectoriais; • Estudar com o auxílio de um osciloscópio as características da corrente alterna da sala de aula e desenhar uma forma de onda que a represente; • Transparência I.10. a I.14. I.4 Factor de I.4 Potência • Rever conceitos de: 2T + 1P • Potência real, activa ou útil (P); • Potência reactiva (Pr); • Potência aparente (Pa); • Factor de potência (Cos θ); • Fecho de circuitos mono e trifásicos; • Demonstrar através de um circuito,com uma lâmpada e com o auxílio de aparelhos de medição, a veracidade do que teoricamente foi estudado; • Transparência I.15. a I.18. I.5 Actividades / Avaliação • Resolução dos exercícios propostos. 1:30 min T Fr.T.01 UT.01 Total de horas , teóricas (T) e práticas (P): 9:30 min T + 5 P Electrotecnia Industrial Guia do Formador I . 3 IEFP · ISQ Conceitos Fundamentais de Electricidade ACTIVIDADES / AVALIAÇÃO 1. Uma resistência de 60 Ω está ligada aos terminais de uma bateria de 12 V. a) Calcule a intensidade de corrente que atravessa a resistência. b) Enuncie a lei de Ohm. R= 60 Ω a) Dados: I= U=R.l U R U= 12 V I= 12 = 0,2 A 60 I = 200 mA b) A Lei de Ohm diz que “a diferença de potencial ou tensão (U) entre dois pontos de um circuito eléctrico é proporcional à intensidade de corrente (I) que passa nesse circuito”. À constante de proporcionalidade dá-se o nome de resistência (R). U = RI 2. Determinar a resistência equivalente ao agrupamento em série dasresistências de 60Ω, 30 Ω e 20 Ω. Dados: R1 = 60W R2 = 30 W Req = R1 + R2 + ... + Rn R3 = 20W em série Req = R1 + R2 + R3 = 60 + 30 +20 Req = 110 W 3. Calcule a reactância apresentada por um circuito indutivo a uma corrente eléctrica, sabendo que a frequência da corrente é de 60 Hz e a indutância é de 0,2 Henry. Dados: f = 60 Hz L = 0,2 H XL = 2π . f . L XL = 2π . 60 . 0,2 XL = 75,4 Ω 4. Uma bobina, com 50 Ω de resistência e 0,2 de indutância, é ligada a uma rede cuja tensão é de 220V e a frequência é de 50 Hz. Determinar: a) A impedância da bobina; b) A intensidade da corrente da bobina; c) O factor de potência; I . 4 Fr.T.01 UT.01 d) A potência. Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Conceitos Fundamentais de Electricidade Dados: RL = 50 Ω L = 0,2 H U = 220 V f = 50 Hz a) XL = 2 π . f . L XL = 2 π . 50 . 0,2 = 62,83 Ω Z = 50 2 + 62,83 2 = 6447,61 Z = R L2 + XL2 Z = 80,3 Ω b) U = Z . I c) d) I= U Z cos ϕ = I= 220 80,3 R Z I = 2,74 A cosϕ = P = U . I . cos ϕ 50 80,3 Cos ϕ = 0,62 P = 220 x 2,74 x 0,62 P = 374 W 5 . Uma resistência de 120 Ω está ligada a uma tensão de 48 V. a) Calcule a intensidade de corrente que atravessa a resistência. b) Enuncie a lei em que se baseou para efectuar os cálculos. R = 120 Ω Dados: U =48 V a) U = R . I I= U R I= 48 = 0,4 A 120 I = 400 mA b) Lei de Ohm:a diferença de potencial ou tensão (U) entre dois pontos de um circuito eléctrico é proporcional à intensidade de corrente (I) que passa nesse circuito. U = R . I 6 . Um circuito eléctrico está a ser percorrido por uma corrente contínua de 0,5 A e encontra-se ligado a uma tensão de 50 V. Refira o valor da resistência no circuito. Dados: I = 0,5 A U=R.I R= U = 50 V U I R= 50 0,5 Fr.T.01 UT.01 R = 100 Ω Electrotecnia Industrial Guia do Formador I . 5 IEFP · ISQ Conceitos Fundamentais de Electricidade 7.. Determinar a resistência equivalente ao agrupamento em paralelo das resistências de 60 Ω, 30 Ω e 20 Ω. R1 = 60 Ω Dados : R2 = 30 Ω R3 = 20 Ω 1 1 1 1 = + + ... + R eq R1 R 2 Rn 1 1 1 1 = + + R eq 60 30 20 em paralelo 1 1 1 1 = + + R eq R1 R 2 R3 1 6 1 = = R eq 60 10 Req = 10 Ω 8. Considere-se um circuito que tem em série uma resistência de 50 Ω, uma indutância de 0,25 henry e uma capacitância de 25 mF, alimentado por uma tensão alternada de 220 Volt, 50 Hertz. Calcular: a) A impedância do circuito; b) A intensidade de corrente; c) A tensão aos terminais da resistência; d) A tensão aos terminais da indutância; e) A tensão aos terminais da capacitância; f) O factor de potência. Dados: R = 50 Ω L = 0,25 H Hz a) XL = 2π . f . L XC = 1 2π ⋅ f ⋅ C C = 25 µF U = 220 V f = 50 XL = 2π . 50 . 0,25 = 78,54 Ω XC = 1 = 127,33 Ω 2π ⋅ 50 ⋅ 25 × 10 −6 Z = R 2 + (X L − X C ) 2 Z = 502 + (78,54 − 127,33) = 4880,46 2 I . 6 Fr.T.01 UT.01 Z = 69,86 Ω Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Conceitos Fundamentais de Electricidade I= b) U = Z . I U Z I= 220 69,86 I = 3,15 A c) UR = R . I UR = 50 x 3,15 UR = 157,5 V d) UL = XL . I UL = 78,54 x 3,15 UL = 247,4 V e) UC = XC . I UC = 127,33 x 3,15 UC = 401,1 V f) cosϕ = R Z cosϕ = 50 69,86 Fr.T.01 UT.01 cosϕ =0,716 Electrotecnia Industrial Guia do Formador I . 7 IEFP · ISQ Valor Temporal do Dinheiro APRESENTAÇÃO DAS TRANSPARÊNCIAS PROPOSTAS PARA UTILIZAÇÃO Lei de Ohm Electrotecnia Industrial Resistência e Indutância I.1 I.3 Potência P = U.I III . 8 Electrotecnia Industrial I.4 Circuitos de série e paralelos I.5 Electrotecnia Industrial I.6 Fr.O.07 UT.03 Electrotecnia Industrial I.2 Relacionamento das curvas de corrente e de tensão quando do fecho de circuito Lei de Ohm aplicada a circuitos de corrente e de corrente alterna Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Análise de Investimentos Guia do Formador IEFP · ISQ Conceitos Fundamentais de Electricidade Resistência em paralelo Electrotecnia Industrial Impendâncias em série I.7 Impendâncias em série Electrotecnia Industrial I.9 Electrotecnia Industrial I.10 Diagrama Vectorial I.11 Electrotecnia Industrial I.12 Relação corrente / tensão para o caso geral Representação vectorial de uma grandeza alternada I.13 Electrotecnia Industrial I.14 Fr.O.07 UT.03 Electrotecnia Industrial I.8 Grandezas Alternadas Grandezas Alternadas Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Guia do Formador I . 9 IEFP · ISQ Valor Temporal do Dinheiro Factor de Potência Electrotecnia Industrial Fecho de um circuito monofásico I.15 Fecho de um circuito monofásico III . 10 I.16 Fecho de um circuito trifásico I.17 Electrotecnia Industrial I.18 Fr.O.07 UT.03 Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Análise de Investimentos Guia do Formador IEFP · ISQ T r ansf or mador es ansfor Fr.T.01 UT.02 Transformadores Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Transformadores RESUMO A indústria moderna é inteiramente dependente da energia eléctrica, assim como toda a vida económica da sociedade. Os transformadores desempenham um papel essencial no abastecimento de energia, de forma continuada e fiável. Os transformadores de potência e distribuição, com que deparamos na indústria, são, na grande maioria, construídos de forma clássica, isto é, com os seus enrolamentos contidos em cubas cheias de óleo isolante. No entanto, nos últimos anos, tem-se vindo a verificar uma crescente utilização de transformadores secos. Os transformadores são aparelhos de corrente alternada formados, no mínimo, por dois enrolamentos e um núcleo. Quando se liga uma corrente alternada ao primário do transformador, o enrolamento secundário fica submetido a uma variação de fluxo pelo que se induz nele uma F.E.M. O rendimento dos transformadores é próximo dos 100%. Nos transformadores trifásicos, os seus três enrolamentos podem ser ligados em estrela ou em triângulo. O ponto comum da ligação em estrela é denominado neutro. Desprezando as perdas no transformador, isto é, nos seus enrolamentos e no núcleo ferro-magnético, e aplicando a lei da conservação da energia, conclui-se que: I1 U2 N2 = = I2 U1 N1 ou seja, as intensidades de corrente (I) nos enrolamentos primário e secundário são inversamente proporcionais ao número de espiras (N) e à tensão (U). Ao quociente (U1 / U2) entre as tensões no primário e no secundário, chama-se relação de transformação. Num transformador, a corrente que circula nos enrolamentos I1 e I2, provoca o aquecimento dos mesmos; este calor representa uma perda de energia. Por outro lado, para a magnetização do núcleo de um transformador é necessário dispender energia; a essa energia dá-se o nome de perdas no ferro. As correntes de Focault são correntes parasitas que circulam nos núcleos ferro-magnéticos, originando o aquecimento do circuito magnético. Fr.T.01 UT.02 O voltímetro dá-nos a tensão entre os terminais do primário, o amperímetro a corrente em vazio, e o wattímetro a potência absorvida pelo transformador. Electrotecnia Industrial Guia do Formador II . 1 IEFP · ISQ Transformadores É de evitar fazer trabalhar um transformador em sobretensão, pois poder-se-ão originar sobreaquecimentos perigosos. A tensão necessária para fazer circular a corrente nominal nos enrolamentos de um transformador é entre 3% a 5% da tensão nominal. A esta tensão, expressa normalmente em percentagem, dá-se o nome de tensão de curto-circuito, e representa a queda de tensão no transformador sob carga nominal. A produção de energia eléctrica é geralmente feita por geradores ou alternadores trifásicos e o seu transporte e distribuição é feito por linhas aéreas ou cabos trifásicos. Os transformadores de uso corrente em redes de distribuição são, por esta razão, também trifásicos. Do ponto de vista do circuito eléctrico, um transformador trifásico é equivalente a três transformadores monofásicos. Um transformador que tenha o primário ligado em triângulo e o secundário em estrela designa-se abreviadamente por DY. Se o neutro for acessível, isto é, utilizado no lado do secundário, a designação abreviada do transformador será DYN. Este é o caso mais comum do transformador de distribuição. A tensão em relação ao neutro é 13 da tensão entre fases. Um regime de funcionamento em paralelo significa que se pode ligar paralelamente o primário e o secundário de dois ou mais transformadores. Para assegurar este funcionamento e uma correcta repartição de cargas é necessário que sejam iguais: 1- As tensões nominais primárias e secundárias; 2- As impedâncias de curto-circuito ; 3- Os grupos de ligação. Os órgãos ou aparelhos de protecção de transformadores mais usuais são os seguintes: Termómetros, Relés Bucholz, Secadores de ar de silicagel, Blocos de protecção, Relés de sobreintensidade e de curto-circuito, Relés de sobretensão, Fusíveis, etc. Os transformadores requerem pouca manutenção, devendo esta ser limitada a operações de limpeza, verificação do nível do óleo, substituição ou reactivação do silicagel e ensaios periódicos dos sistemas de segurança. Os transformadores de medida, de tensão ou de intensidade, conhecidos por TT's ou TI's, são pequenos transformadores, de características especiais de funcionamento, e de grande precisão, utilizados em contagem de energia. II . 2 Fr.T.01 UT.02 Os transformadores de intensidade ou de corrente não têm, por vezes, enrolamento primário, sendo este constituído pelo próprio circuito que se pretende medir. Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Transformadores Os terminais do secundário de um TT não deverão nunca ser curto-circuitados, pois, se tal acontecer, uma forte corrente ocasionará danos ao enrolamento. Pelo contrário, se os terminais do secundário de um TI forem deixados abertos, há a possibilidade de elevadas e perigosas tensões se gerarem, ocasionando a destruição do enrolamento. Sendo os transformadores, regra geral, equipamentos dispendiosos e dado que do seu bom funcionamento depende o fornecimento de energia ao equipamento utilizador, os aspectos ligados à protecção e manutenção são da maior importância. Protecção e manutenção de transformadores. Poder-se-á dizer que, requerem, por regra equipamentos dispendiosos, e dado que do seu bom funcionamento depende o fornecimento de energia ao equipamento utilizador, os aspectos ligados à protecção e manutenção de transformadores são da maior importância. Fr.T.01 UT.02 As elevadas tensões e correntes obrigam ao recurso a transformadores de medida para contagem e controle da energia eléctrica. A ligação destes equipamentos requer especiais cuidados. Electrotecnia Industrial Guia do Formador II . 3 IEFP · ISQ Transformadores PLANO DAS SESSÕES Metodologia de desenvolvimento Conteúdo II.1 Introdução • As diversas formas de energia; Meios Meios Didácticos didácticos Duração indicativa (horas) 1:30 T + :30 min P • Produção, transformação, transporte e distribuição de energia; • Aspectos construtivos dos transformadores de potência e distribuição; • Relação de transformação; • Mostrar alguns tipos de transformadores e estudar a sua relação de transformação. Exemplificar como através da movimentação de um íman junto de uma bobina se induz uma F.e.m; • Transparências II.1 a II.5. II.2 Características eléctricas de transformadores • Determinação das perdas no cobre e no ferro; • Descrição dos ensaios em vazio e em curto- 1:30 T + :30 min P -circuito; • Verificar que o transformador, ligado no ínicio da aula, aqueceu (perdas no cobre). Procurar fazer as ligações dos ensaios em vazio e em curto-circuito e verificar as leituras dos aparelhos; • Transparências II.6. e II.7. II.3 Transformadores trifásicos • Aspectos Construtivos; 1T+1P • Ligação em estrela e em triângulo; • Grupos de ligação e funcionamento em II . 4 Fr.T.01 UT.02 paralelo; Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Transformadores Metodologia de desenvolvimento Conteúdo Meios Meios Didácticos didácticos Duração indicativa (horas) • Ensaiar ligações em estrela e em triângulo e verificar as tensões e as intensidades em cada bobina comentando os resultados; • Transparência I.8. II.4 Protecção e I.4 Manutenção de I.4 Transformadores • Importância da protecção de transformadores; 2T+1P • Os transformadores de medida como órgãos de protecção; • Mostrar alguns dos órgãos de protecção disponíveis e exemplificar o seu funcionamento. Revisão da matéria do tema como recurso às questões do manual; • Transparência I.9. II.5 Visita de estudo • Visita a uma fábrica de transformadores ou 2P subestação de transformação. II.6 Actividades / Avaliação • Resolução dos exercícios propostos. 2T Fr.T.01 UT.02 Total de horas , teóricas (T) e práticas (P): 8 T + 5 P Electrotecnia Industrial Guia do Formador II . 5 IEFP · ISQ Transformadores ACTIVIDADES / AVALIAÇÃO 1. Por que razão o transporte de energia é feito a tensões elevadas? Para que a energia eléctrica possa ser transportada a grandes distâncias do ponto de produção com perdas reduzidas e com condutores de menor secção. 2. Quais são as partes constituintes de um transformador? Um transformador é construído por, pelo menos, dois enrolamentos e um núcleo. 3. Em que fenómeno electromagnético se baseia o funcionamento de um transformador? Baseia-se no princípio da Indução Magnética. O Fluxo Magnético criado no núcleo pela passagem da corrente no enrolamento primário, induz no enrolamento secundário uma F.E.M. alternada. 4. A tensão medida entre a fase e o neutro de um transformador trifásico é 230V ; qual é a tensão entre fases? 1 Como a tensão simples é igual a 3 da tensão entre fases, então: 5. Indique uma ou mais vantagens de transformadores secos em relação aos transformadores isolados a óleo. Os transformadores secos apresentam como vantagens uma maior segurança, menores dimensões, dispensam as medidas construtivas de protecção e serviço para transformadores isolados a óleo, são mais leves e não exigem os cuidados especiais de manutenção inerentes aos tranformadores isolados a óleo. 6. O que entende por relação de transformação? U1 Chama-se relação de transformação ao quociente U entre as tensões no 2 II . 6 Fr.T.01 UT.02 primário e no secundário de um transformador. Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Transformadores 7. Quais são as relações entre as tensões e correntes num transformador? U1 ⋅ I1 = U2 ⋅ I2 1 3 I1 U2 = I2 U1 8. Como se podem determinar as perdas no ferro e no cobre de um transformador? A medição das perdas no cobre e no ferro de um transformador é conseguida através de ensaios. Pelo ensaio em vazio determinam -se as perdas no núcleo ferro-magnético, e pelo ensaio em curto-circuito determinam-se as perdas de cobre. 9. Que efeitos têm as correntes de Focault num transformador? As correntes de Focault são correntes parasitas que circulam nos núcleos ferro-magnéticos, originando o aquecimento do circuito magnético 10. Como se relacionam as perdas no núcleo e a tensão? Verifica-se que as perdas no núcleo são aproximadamente proporcionais ao quadrado de tensão. 11. Por que razão não devem os transformadores trabalhar em sobretensão? Não se deve fazer trabalhar um transformador em sobretensão que poder-se-ão originar sobreaquecimentos perigosos. 12. Que condições são necessárias para o funcionamento dos transformadores em paralelo? Para assegurar a este regime de funcionamento uma correcta repartição de cargas é necessário que sejam iguais: As tensões nominais primárias e secundárias; As impedâncias de curto-circuito; Os grupos de ligação. 13. A um transformador 5000/220 V, de 20 kVA é feito um ensaio de curto-circuito. A corrente nominal do primário, 4A, foi atingida com uma tensão U1=200V. Determine: a) A tensão de curto-circuito. Fr.T.01 UT.02 b) A corrente no secundário. Electrotecnia Industrial Guia do Formador II . 7 IEFP · ISQ Transformadores c) A relação de transformação do transformador. a) UCC = 200 = 0,04 5000 b) U1 ⋅ I1 = U2 ⋅ I2 Ucc= 4% I2 = U1 ⋅ I1 U2 = U 5000 × 4 220 5000 1 c) Relação de transformação = U = 220 2 I2= 90,9 A U1 U2 = 22,73 14. De que forma podem ser ligados os enrolamentos dos transformadores trifásicos? Os enrolamentos dos transformadores trifásicos podem ser ligados em triângulo (ou delta - D) ou em estrela (ou Y). 15. Indique três dos órgãos de protecção de transformadores mais usuais. Três dos mais usuais órgãos de protecção de transformadores são: termómetro, relé Bucholz, relés de sobretensão. 16. Que tipos de transformadores de medida conheçe? Qual é a sua finalidade? II . 8 Fr.T.01 UT.02 Transformadores de intensidade (TI) e de tensão (TT). Quando as tensões e/ou correntes nos sistemas elécticos são demasiado elevadas para permitir a ligação directa de aparelhos de medida ou relés de protecção, faz-se uso de transformadores de medida, a cujos secundários são ligados os aparelhos que se pretende. Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Transformadores APRESENTAÇÃO DAS TRANSPARÊNCIAS PROPOSTAS PARA UTILIZAÇÃO Diversas formas de energia Electrotecnia Industrial Producção de Energia Eléctrica II.1 II.3 Esquema geral de abastecimento de energia eléctrica Electrotecnia Industrial II.4 Ensaio em vazio II.5 Electrotecnia Industrial II.6 Fr.T.01 UT.02 Electrotecnia Industrial II.2 Esquema de uma central hidroeléctrica Incorporada na barragem Esquema de uma central térmica Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Guia do Formador II . 9 IEFP · ISQ Transformadores Corte parcial de um transformador Trifásico com arrefecimento a óleo Ensaio em curto-circuito Electrotecnia Industrial II.7 Electrotecnia Industrial II.8 Transformadores de Intensidade de tipo anel II . 10 II.9 Fr.T.01 UT.02 Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Geradores Eléctricos Fr.T.01 UT.03 Geradores Eléctricos Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Geradores Eléctricos RESUMO Os geradores eléctricos são máquinas rotativas ,constituídas por um estator e um rotor, destinadas a transformar a energia mecânica em eléctrica. Esta transformação consegue-se por acção de um campo magnético sobre condutores dispostos sobre uma armadura. Se mecanicamente se produzir um movimento relativo dos condutores e do campo, gerar-se-á naqueles uma força electromotriz. Os geradores podem fornecer energia sob a forma de corrente contínua ou alterna; no primeiro caso, designam-se dínamos e, no segundo, alternadores. Os princípios teóricos do funcionamento dos dínamos e dos alternadores são os mesmos pois que, em ambos os casos, estamos em presença de um campo magnético indutor, e de um condutor que se move nesse campo, onde é induzida a força electromotriz (f.e.m). Os geradores industriais de corrente contínua foram, na generalidade, substituídos por alternadores; os motores de corrente contínua continuam a ter aplicação, embora na indústria a predominância seja dos motores de corrente alterna. A regra da mão direita de Fleming define a relação entre a direcção do fluxo magnético, do movimento do condutor e da força electromotriz induzida. Nos alternadores, a corrente é conduzida ao exterior através de anéis e escovas, enquanto nos dínamos é através de um colector (comutador) e escovas. Num alternador, a velocidade é inversamente proporcional ao número de pólos. Os alternadores trifásicos dispõem de três enrolamentos dispostos de forma que as f.e.m neles induzidas estejam deslocadas em fase, em relação umas às outras, de 120º. Os enrolamentos dos alternadores trifásicos podem ligar-se em triângulo ou em estrela. Ao ponto comum da ligação em estrela chamamos neutro. Fr.T.01 UT.03 O rendimento dos geradores eléctricos varia entre 80% - 90% nos geradores de corrente contínua, 75% - 90% nos motores de corrente contínua e aproximadamente 95% nos alternadores e motores de corrente alterna. Electrotecnia Industrial Guia do Formador III . 1 IEFP · ISQ Geradores Eléctricos PLANO DAS SESSÕES Metodologia de desenvolvimento Conteúdo III.1 Geradores • Geradores industriais de c.c. e c.a; Meios Meios Didácticos didácticos Duração indicativa (horas) 4T+2P • Força electromotriz gerada por uma espira; • Direcção de f.m.induzida; • Anéis colectores e comutador; • Mover junto de uma bobina um íman e verificar o aparecimento de uma F.e.m. Observar as partes constituintes de geradores eléctricos desmontados e identificá-las; • Rever conceitos de: • Queda de tensão; • Redimento de um máquina; • Manutenção de geradores; • Resolução das questões 7 e 8. Verificação prática do rendimento de um gerador eléctrico, utilizando um motor eléctrico, do qual saibamos a potência, um gerador e uma resistência variável; • Transparências III.1 a III.4. III.2 Alternadores • Relação entre velocidade, frequência e número 2T+1P de pólos; • F.e.m. induzida; • Excitação sem escova; • Alternadores trifásicos; • Ligações em estrela e em triângulo; III . 2 Fr.T.01 UT.03 • Funcionamento em paralelo; Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Conteúdo Geradores Eléctricos Metodologia de desenvolvimento Meios Meios Didácticos didácticos Duração indicativa (horas) • Ligar um alternador em triângulo e depois em estrela e verificar o resultado; • Transparências III.5 a III.10. vermelhos com III.3 Visita de estudo • Visita a uma Central de Produção de Energia. 2P III.4 Actividades / Avaliação • Resolução dos exercícios Propostos. 2T Fr.T.01 UT.03 Total de horas , teóricas (T) e práticas (P): 8 T + 5 P Electrotecnia Industrial Guia do Formador III . 3 IEFP · ISQ Geradores Eléctricos ACTIVIDADES / AVALIAÇÃO 1. Como se designam as máquinas geradoras de corrente alterna? E de corrente contínua? As máquinas geradoras de corrente alterna designam-se por alternadores. As máquinas geradoras de corrente contínua designam-se por dínamos. 2. Quais as razões que levam á crescente utilização dos alternadores em detrimento dos dínamos? As principais razões são o melhor rendimento e a facilidade de constucção e manutenção. 3. Um alternador de 50 Hz tem 48 pólos. A que velocidade funciona? f = 50 Hz f= n⋅p 60 nº.pólos = 48 ⇔ p = 24 n= 60 ⋅ f 60 × 50 = p 24 n= 125 r.p.m. 4. Qual o rendimento de um alternador que debita uma potência útil de 30Kw e tem perdas totais de 3 500 W? Pu= 30kW= 30 000W η= Pu Pu + Pp Pp= 3 500 W η= 30.000 = 0,896 30.000 + 3.500 η ≈ 90 % 5. Que dispositivos se utilizam na condução das correntes induzidas a um circuito exterior, no caso de um gerador de corrente alterna e de um de corrente contínua? III . 4 Fr.T.01 UT.03 Num gerador de corrente alterna a corrente é conduzida ao exterior através de anéis e escovas, enquanto num gerador de corrente contínua é através de um colector (comutador) e escovas. Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Geradores Eléctricos 6. Qual é a frequência industrial, em Portugal? E nos EUA? A frequência industrial em Portugal é de 50 Hz; nos EUA é de 60 Hz. 7. Sob que ângulo estão dispostos os eixos dos enrolamentos de fase do estador de um alternador trifásico? Ângulo de 120º. 8. Em que condições é possível fazer trabalhar dois alternadores em paralelo? As condições necessárias para o funcionamento de alternadores em paralelo são: a mesma tensão, a mesma frequência e o sincronismo de fase. 9. Como se regula a frequência de um alternador? A frequência de um alternador regula-se fazendo variar a velocidade da máquina motriz. 10. Um gerador trifásico de 60kVA, 380V, alimenta uma instalação a 4 fios, com factor de potência 0,8. Condsiderando que as correntes são equilibradas, calcule: a) A tensão entre fase e neutro; b) A corrente por fase; c) A potência activa debitada; d) A potência reactiva. UFF= 380V cos ϕ = 0,8 Fr.T.01 UT.03 a) S= 60kVA Electrotecnia Industrial Guia do Formador III . 5 IEFP · ISQ Geradores Eléctricos 11. O induzido de um alternador de 60 kVA a 220 V tem uma resistência de 0,016 ohm e uma reactância de 0,070 ohm. Determinar a f.e.m. induzida o alternador fornece a corrente de regime a um receptor de factor da potência 1, e o valor da queda de tensão interna. S= 60kVA U= 220V r = 0,016 Ω x L = 0,070 Ω S = U ⋅I E = (U + r ⋅ I)2 + (x ⋅ I)2 (220 + 0,016 × 272,73) 2 + (0,07 × 272,727) 2 z = 0,016 2 + 0,07 2 = 0,005156 E= 225,2 V z = r2 + x2 z = 0,0718 Ω ∆U = z ⋅ I 12. Qual é a potência útil de um alternador que tem um rendimento de 80% e perdas totais de 2 800 W? η = 80%= 0,8 Pp= 2 800 W III . 6 0,8 1 − 0,8 Pu Pu + Pp Pu= 11,200 W Fr.T.01 UT.03 Pu = 2.800 × η= Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Geradores Eléctricos APRESENTAÇÃO DAS TRANSPARÊNCIAS PROPOSTAS PARA UTILIZAÇÃO F.E.M Induzido numa espiral Regra da mão direita de Fleming Electrotecnia Industrial III.1 Tomada de Corrente por anéis colectores Electrotecnia Industrial III.2 Efeitos de rectificação do colector III.3 Esquema de um gerador de corrente alterna Electrotecnia Industrial III.4 Esquema de princípio de um gerador sem escovas III.5 Electrotecnia Industrial III.6 Fr.T.01 UT.03 Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Guia do Formador III . 7 IEFP · ISQ Geradores Eléctricos Gerador Trifásico bipolar A, B e C enrolamentos desfazados 120º Electrotecnia Industrial Sistema trifásico simétrico III.7 Sistema trifásico simétrico III . 8 III.8 Ligação em Triângulo III.9 Electrotecnia Industrial III.10 Fr.T.01 UT.03 Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Máquinas de Cor r ente Contín ua Contínua Fr.T.01 UT.04 Máquinas de Corrente Contínua Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Máquinas de Corrente Contínua RESUMO Os componentes básicos que constituem as máquinas de corrente contínua são: a parte móvel ou rotor e a parte fixa ou estator. Fr.T.01 UT.04 As características de trabalho de uma máquina de corrente contínua dependem do método de excitação do campo magnético. Electrotecnia Industrial Guia do Formador IV . 1 IEFP · ISQ Máquinas de Corrente Contínua PLANO DAS SESSÕES Metodologia de desenvolvimento Conteúdo IV.1 Máquinas de corrente contínua • Componentes básicos; Meios Meios Didácticos didácticos Duração indicativa (horas) 2T+1P • Enrolamento do induzido; • Enrolamento do indutor; • Circuitos de excitação; • Aplicação dos motores de corrente contínua; • Observações dos componentes de um dínamo e / ou motor de corrente contínua, previamente desmontado(s); • Transparências IV.1 a IV.3. IV.2 Actividades / Avaliação • Resolução dos exercícios Propostos. 1T IV . 2 Fr.T.01 UT.04 Total de horas , teóricas (T) e práticas (P): 3 T + 1 P Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Máquinas de Corrente Contínua ACTIVIDADES / AVALIAÇÃO 1. Quais são os componentes básicos de uma máquina de corrente contínua? Os componentes básicos de uma máquina corrente contínua são: o estator, constituído pela carcaça e bobinas indutoras; e o rotor, formado por um núcleo onde se encontram as bobinas do induzido e o colector. 2. Que forma de excitação conhece nos motores de corrente contínua? Na generalidade dos motores, os tipos de excitação utilizados são: independente, paralelo, série e série-paralelo (ou compound). 3. Em que caso se utiliza o enrolamento imbricado simples? O enrolamento imbricado simples utiliza-se nos casos de motores de dois pólos de pequena potência (até 1 kW) e em máquinas de potência superior a 500 kW. 4. De que dependem as características de trabalho das máquinas de corrente contínua? As características de trabalho das máquinas de corrente contínua dependem do método de excitação do campo magnético. 5. Dê exemplos de aplicação dos diferentes tipos de motores de corrente contínua. Os motores de excitação em paralelo, caracterizados pela sua velocidade quase constante, são utilizados em ventiladores, máquinas-ferramentas, bombas, etc. Os motores de excitação em série e de excitação compound, caracterizados por um elevado momento de arranque e velocidade variável, utilizam-se em tracção eléctrica, gruas, transportadores. Os motores de enrolamento compound acumulativo aplicam-se sobretudo em máquinasferramentas, prensas e aparelhos de elevação. 6. De que forma é que, na maioria dos casos, esão ligados o circuito do enrolamento de excitação em relação ao circuito do induzido? Fr.T.01 UT.04 Na maioria dos casos , o circuito do enrolamento de excitação está ligado em série, em paralelo, em série-paralelo (ou compound) ou independente do circuito do induzido. Electrotecnia Industrial Guia do Formador IV . 3 IEFP · ISQ Máquinas de Corrente Contínua APRESENTAÇÃO DAS TANSPARÊNCIAS PROPOSTAS PARA UTILIZAÇÃO Enrolamento do Induzido Estrutura e componentes de máquinas de corrente contínua Electrotecnia Industrial IV.1 Electrotecnia Industrial IV.2 Circuitos de excitação IV . 4 IV.3 Fr.T.01 UT.04 Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Motor es de Cor r ente Alter na Motores Fr.T.01 UT.05 Motores de Corrente Alterna Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Motores de Corrente Alterna RESUMO O campo giratório, resultado da sobreposição de dois ou mais campos magnéticos alternos, é o responsável pelo funcionamento dos motores de corrente alterna. Nos motores monofásicos, também conhecidos por motores condensadores, o campo rotativo ou giratório obtém-se pelo uso de dois enrolamentos separados de 90º. Os motores trifásicos de indução são os motores de mais vasta aplicação na indústria, devido ao baixo custo comparativamente com outros tipos de motores e à robustez construtiva do rotor em gaiola de esquilo. À diferença entre a velocidade do campo giratório e a velocidade do rotor chama-se deslizamento. Velocidade síncrona é a velocidade do campo giratório. A velocidade de rotação (n) de um motor trifásico varia na razão directa da frequência (f) e na inversa do número par de pólos (p) n= 60 . f p Algumas desvantagens dos motores de indução de rotor em curto-circuito são o seu elevado consumo de corrente no momento de arranque , que é cerca de sete vezes a corrente nominal; o seu baixo factor de potência e o fraco momento desenvolvido. Na ligação em estrela, a tensão de alimentação é 3 da tensão da rede. Os motores trifásicos podem ser ligados em estrela ou em triângulo, sendo a inversão do sentido de rotação conseguida por alteração da sequência da ligação de duas das três fases. Os motores síncronos podem funcionar como alternadores e são, assim, designados por a sua velocidade ser a mesma do campo giratório.Os motores eléctricos devem ser protegidos contra cargas excessivas, variações de tensão, etc. Antes da instalação e ligação dos motores deverá ser verificada a resistência de isolamento dos enrolamentos, a livre rotação sem ruídos anormais do rotor, o seu correcto posicionamento, ligação e alinhamento. Fr.T.01 UT.05 A manutenção dos motores deverá ser periódica e deverá ter em conta verificações de ausência de choques; vibrações; lubrificação das chumaceiras e rolamentos; reposição do nível de óleo; substituição das escovas e condições de ventilação, etc. Electrotecnia Industrial Guia do Formador V . 1 IEFP · ISQ Motores de Corrente Alterna Conteúdo V.1 Motores de indução Metodologia de desenvolvimento • Campo giratório; Meios Meios Didácticos didácticos Duração indicativa (horas) 2T+1P • Motores monofásicos; • Motores trifásicos; • Momento de rotação e deslizamento; • Observar e identificar alguns orgãos de motores da indução monofásicos e trifasicos; • Transparências V.1 a V.4. V.2 V.2 V.2 V.2 Motores de indução e motores síncronos • Ligação dos motores de indução; 2T+1P • Sentido de rotação; • Motores síncronos; • Observar e identificar alguns orgãos de moto-res síncronos; • Transparências V.5 e V.6. V.3 Protecção instalação e manutenção • Protecção de motores; 2T+1P • Instalação e manutenção de motores; • Importância de uma correcta instalação e verificações iniciais; • Manutenção corrente e bianual; • Identificação e estudo do funcionamento V . 2 Fr.T.01 UT.05 dos órgãos constituintes dos réles, fusíveis e disjuntores. Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Conteúdo V.4 Actividades / Avaliação Motores de Corrente Alterna Metodologia de desenvolvimento Meios didácticos Didácticos • Resolução dos exercícios Propostos. indicativa (horas) 2:30min T Fr.T.01 UT.05 Total de horas , teóricas (T) e práticas (P): 8:30min T + 3 P Electrotecnia Industrial Guia do Formador V . 3 IEFP · ISQ Motores de Corrente Alterna 6. Que tipo de motores são mais usuais na indústria? Os motores mais usuais na indústria são os chamados motores assíncronos trifásicos ou de indução. 7. Como é constituído o rotor destes motores? O que os caracteriza? O rotor destes motores é constituído por chapas de aço magnético laminado, na periferia do qual são inseridas barras de cobre ou alumínio, curto-circuitadas em ambas as extremidades por anéis metálicos do mesmo material. As barras e anéis formam como que uma gaiola, daí a designação de motores com rotor em gaiola de esquilo ou em curtociruito. Estes motores são caracterizados pelos seu baixo custo e pela sua robustez. 8. Que nome se dá à diferença entre a velocidade síncrona e a velocidade de funcionamento dos motores assíncronos e como se expressa? À diferença entre a velocidade síncrona (n) e a velocidade de funcionamento (nf) dá-se o nome de deslizamento e expressa-se em percentagem da velocidade síncrona: d(%) = n − nf × 100 n 9. Um motor bipolar, de 50 Hz, tem um deslizamento de 1,8%. Qual é a sua velocidade de funcionamento? f= 50 Hz d= 1.8% = 0.018 n= 3000 r.p.m. nf = 3000x (1-0.018) n = 2946 r.p.m. 10.Um motor de 4 pólos, ligado a uma corrente de 50 Hz. ,sabendo que o deslizamento a plena carga é de 1,7%, calcule: a) A sua velocidade síncrona. Fr.T.01 UT.05 b) A sua velocidade a plena carga. Electrotecnia Industrial Guia do Formador V . 5 IEFP · ISQ Motores de Corrente Alterna 11. Que outro tipo de motores de indução conhece, para além dos de rotor em curto-circuito? Um outro tipo de motor de indução é o motor de rotor bobinado. 12.Que consequências podem advir do funcionamento de um motor em sobrecarga prolongada? Os enrolamentos do estator e do rotor estarão sujeitos a um sobreaquecimento, o que, consequentemente, originará defeitos nos mesmos. 13.Que dispositivo se utiliza para limitar a corrente de arranque de um motor de indução? Utiliza-se o arrancador estrela-triângulo para limitar a corrente de arranque de um motor de indução V . 6 Fr.T.01 UT.05 14.Faça o esquema das ligações de dois contactores para inversão de marcha de um motor trifásico. Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Motores de Corrente Alterna 15. Por que razão podem os motores síncronos ser utilizados para correcção do factor de potência de uma instalação? Num motor síncrono, quando a corrente contínua de excitação é superior à nominal, a f.e.m. (E) é superior à tensão da rede (U) e o motor diz-se sobreexcitado. Neta condição, o motor fornece corrente reactiva à rede, com fase adiantada em relação à tensão da rede, tal como a corrente de um condensador. Portanto, os motores síncronos quando sobeexcitados podem melhorar o factor de potência de uma instalação. 16. Que outros dispositivos são utilizados para melhoria do factor de potência? Utilizam-se baterias de condensadores para a melhoraria do factor de potência. 17. Um motor de 22 CV é alimentado a 380 V, e funciona em triângulo; para o arranque, é utilizado um arrancador estrela triângulo; calcule a corrente de arranque (em estrela), considerando que a corrente nominal de arranque em triângulo é sete vezes a corrente nominal, 1 CV = 735 W, e o factor de potência do motor é 0,8. 18.Por que razão se devem utilizar aparelhos de protecção de motores? Qual é o dispositivo mais comum na protecção de motores? Porque os motores eléctricos devem ser protegidos contra os efeitos externos como: carga excessiva, curto-circuito, variações de tensão, etc., e ao proteger-se um motor, está também a proteger-se a restante instalação eléctrica, isto é, proteger-se o equipamento a jusante e a montante, de forma a que um curto-circuito, ou outro defeito, não afecte partes da instalação em perfeitas condições de funcionamento. O dispositivo mais comum na protecção de motores é o relé térmico 19.Que tipo de protecções conferem os relés electrónicos? Os relés electrónicos conferem uma protecção total dos motores contra sobrecargas, curto-circuito, sequência de fases, falta de tensão numa ou mais fases, fuga à terra, tempo de arranque excessivo e paragem. 20.Que dispositivos são utilizados na ligação destes relés? Fr.T.01 UT.05 Estes relés são ligados através de transformadores de intensidade. Electrotecnia Industrial Guia do Formador V . 7 IEFP · ISQ Motores de Corrente Alterna 21. Que verificações se devem fazer aquando da instalação de motores? Deve verificar-se: - a resistência de isolamento; - o correcto posicionamento; - se o motor roda livremente à mão sem provocar ruídos anormais; - se a ligação dos cabos de alimentação e dos orgãos de protecção está correcta; - se o maciço de fundação e o alinhamento do motor com o orgão a accionar é o mais correcto; - no caso de se utilizarem correias de transmissão do movimento, se estas não foram montadas com tensão excessiva. 22. Que órgãos devem ser inspeccionados durante a manutenção bienal? V . 8 Fr.T.01 UT.05 Os orgãos que devem ser inspeccionados durante a manutenção bienal são as chumaceiras de rolamento, as chumaceiras de deslizamento, as bobinagens, os terminais e o colector. Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Motores de Corrente Alterna APRESENTAÇÃO DAS TRANSPARÊNCIAS PROPOSTAS PARA UTILIZAÇÃO Campo giratório trifásico Electrotecnia Industrial Motor de indução - rotor V.1 Regra da mão esquerda de Fleming Electrotecnia Industrial Fr.T.01 UT.05 V.2 Relação entre momento e o deslizamento V.3 Arranque estrela - triângulo Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial V.4 Comutação para mudança de direcção V.5 Electrotecnia Industrial V.6 Electrotecnia Industrial Guia do Formador V . 9 IEFP · ISQ Iluminação Fr.T.01 UT.06 Iluminação Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Iluminação RESUMO Uma manutenção periódica do sistema de iluminação permite uma melhoria bastante acentuada dos índices de iluminação. Os sistemas de iluminação são normalmente classificados como: directo, indirecto, semi-directo, semi-indirecto e geral. As principais fontes de luz são: a incandescente, a fluorescente e a de intensidade de descarga elevada. A escolha do sistema de iluminação depende: da intensidade pretendida, do número de luminárias; do espaçamento entre elas, da cor da luz produzida; do tipo de manutenção; da vida média da luminária, etc. O factor de manutenção traduz a diferença, em percentagem, entre o valor do índice de iluminação inicial (ou projectado) e o índice real (que pode ser medido num dado momento). A iluminação média (IM) é a relação entre o índice de luz (I) pretendida e a superfície do local a iluminar (S), multiplicada pelo factor total de perda (FTP). IM = I x FTP S Fr.T.01 UT.06 A finalidade da manutenção consiste em minimizar as perdas de luz e maximizar a iluminação da forma mais económica. Electrotecnia Industrial Guia do Formador VI . 1 IEFP · ISQ Iluminação PLANO DAS SESSÕES Conteúdo VI.1 Necessidade de manutenção Metodologia de desenvolvimento • Objectivos de manutenção de sistemas de Meios Meios Didácticos didácticos Duração indicativa (horas) 1T+1P iluminação, índices de iluminação, perdas de luz e príncipios fundamentais de conservação de energia eléctrica em sistemas de iluminação; • Demonstrar uma luminária e estudar os elementos que a constituem e sua finalidade. Estudar o funcionamento de alguns tipos de lâmpadas; • Transparências VI.1 à VI.3. VI.2 Projecto de iluminação • Elementos básicos para o cálculo de um 2T+1P sistema de iluminação adequado à utilização prevista e ao local; • Com um Luxímetro fazer algumas medições de intencidade luminosa em diversos pontos da sala e tirar conclusões das mesmas; • Transparências VI.4 a VI.11. VI.3 Programa manutenção • Elaboração de um programa de manutenção, 2T factores a ter em conta, escolha de equipamentos e custos básicos de implementação; • Transparências VI.12 a VI.17 VI.4 Visita de estudo • Visita de estudo a uma fábrica de aparelhos 2P de iluminação; VI.5 Actividades / Avaliação • Resolução dos exercícios propostos. 1:30 min T VI . 2 Fr.T.01 UT.06 Total de horas , teóricas (T) e práticas (P): 6:30 min T + 4 P Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Iluminação ACTIVIDADES / AVALIAÇÃO 1. Refira os princípios fundamentais de conservação de energia em sistema de iluminação. Não usar índices de iluminação superiores nem inferiores ao necessário pois, além de desperdiçar energia, implica riscos de higiene, segurança e saúde. 2. Indique alguns dos factores de que depende a escolha de um sistema de iluminação. Os factores são: a intensidade uniforme de luz pretendida, o número de luminárias necessárias, o espaçamento entre luminárias, a cor de luz pretendida, a actividade a desenvolver, o tipo de manutenção a implementar e a vida média das luminárias. 3. Indique os principais objectivos da manutenção de um sistema de iluminação. Os principais objectivos são minimizar as perdas de luz e maximizar a iluminação disponível, tão economicamente quanto possível, não só para aumentar a vida útil do equipamento como também para aumentar a sua eficácia e reduzir os consumos de energia a eles associados. 4. Referencie três factores que contribuam para a redução dos índices de iluminação. Três dos principais factores são: a acumulação de poeiras e sujidades; envelhecimento ou defeito de luminárias; tensão de serviço inferior ao valor nominal. 5. Refira três tipos de iluminação estudados. Directo; Indirecto; Semi-directo. 6. Enumere os principais tipos de fonte de luz estudados. Os principais tipos de fonte de luz são: incandescente, fluorescente e de intensidade de descarga elevada. 7. Descreva os factores a ter em conta no cálculo da iluminação média e apresente a fórmula utilizada no seu cálculo. Fr.T.01 UT.06 Os factores a ter em conta no cálculo da Iluminação média (IM) são: o nível de Iluminação pretendido (I), o Coeficiente de Utilização (CU) que reflecte as perdas de luz recuperáveis e irrecuperáveis, o Factor de Manutenção (FM) e a superfície do local a iluminar. Electrotecnia Industrial Guia do Formador VI . 3 IEFP · ISQ Iluminação A fórmula utilizada no seu cálculo é: 8. Referencie alguns dos benefícios de um bom programa de manutenção. VI . 4 Fr.T.01 UT.06 Alguns dos benefícios de um bom programa de manutenção são: mais luz; melhor aparência das instalações; melhores condições de trabalho; aumento da produtividade; redução dos custos de energia; maior segurança. Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Iluminação APRESENTAÇÃO DAS TRANSPARÊNCIAS PROPOSTAS PARA UTILIZAÇÃO Níveis de Iluminação requeridos por diversas actividades industriais Electrotecnia Industrial Sistemas de Iluminação VI.1 Aplicação dos sistemas de Iluminação Electrotecnia Industrial Fr.T.01 UT.06 VI.2 Fundamentos de um projecto de iluminação VI.3 Electrotecnia Industrial VI.4 Fundamentos de um projecto de iluminação Fundamentos de um projecto de iluminação Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial VI.5 Electrotecnia Industrial VI.6 Electrotecnia Industrial Guia do Formador VI . 5 IEFP · ISQ Iluminação Fundamentos de um projecto de iluminação Fundamentos de um projecto de iluminação IL VI.7 Fundamentos de um projecto de iluminação Electrotecnia Industrial VI.9 VI . 6 Electrotecnia Industrial VI.10 Programa de manutenção de um sistema de Iluminação VI.11 Programa de manutenção de um sistema de Iluminação Electrotecnia Industrial VI.8 Necessidade de manutenção de sistemas de iluminação Necessidade de manutenção de sistemas de iluminação Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial VI.12 Programa de manutenção de um sistema de Iluminação VI.13 Electrotecnia Industrial VI.14 Fr.T.01 UT.06 Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Iluminação Aparelhos de iluminação Programa de manutenção de um sistema de Iluminação Electrotecnia Industrial VI.15 Electrotecnia Industrial VI.16 Aparelhos de medida Fr.T.01 UT.06 Electrotecnia Industrial VI.17 Electrotecnia Industrial Guia do Formador VI . 7 IEFP · ISQ Cabos Eléctricos Fr.T.01 UT.07 Cabos Eléctricos Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Cabos Eléctricos RESUMO Os elementos constituintes de um cabo eléctrico são: A alma condutora, o isolamento, o enchimento e os elementos de protecção. A secção nominal de um condutor multifilar corresponde ao valor aproximado da soma das secções rectas dos fios que o constituem. No dimensionamento de cabos eléctricos, deve ter-se em consideração os factores de correcção e a queda de tensão admissível. O isolamento de um cabo consiste na camada ou conjunto de camadas de material não condutor que envolve a alma condutora. A blindagem, bainha, trança e armadura são revestimentos de condutores isolados ou cabos que asseguram a sua protecção ou características eléctricas. A tensão nominal de um condutor isolado é aquela pela qual este é designado e em relação à qual é dimensionado o seu isolamento. Os condutores devem possuir um conjunto de características que lhes permita resistir às agressões mecânicas, químicas e térmicas a que estão sujeitos numa utilização normal. Fr.T.01 UT.07 Os cabos eléctricos requerem poucas acções de manutenção pois as falhas e defeitos acontecem, normalmente, nos terminais, ligadores e junções. Electrotecnia Industrial Guia do Formador VII . 1 IEFP · ISQ Cabos Eléctricos PLANO DAS SESSÕES Conteúdo VII.1 Elementos constituintes Metodologia de desenvolvimento • Elementos constituintes de um cabo eléctrico: Meios Meios Didácticos didácticos Duração indicativa (horas) 2T+1P alma condutora, isolamento, enchimento e elementos de protecção; • Observação de diversos tipos de cabos e fios condutores e identificação dos seus elementos constituintes; • Transparências VII.1 a VII.6. VII.2 Alternadores • Rever conceitos de: 4T • Descrição das principais características eléctricas, mecânicas e outras que os cabos eléctricos devem apresentar; • Tensão nominal; • Corrente máxima admissível; • Resistência eléctrica - da alma, do Isolamento, da blindagem; • Resistência mecânica: da baínha dos condutores a acções mecânicas, à flexão e à dobragem; • Resistência química (corrosão) e térmica; • Observação de diversos tipos de cabos e fios condutores e identificação das sua características eléctricas; • Fazer algumas dobragens, à mão, em fios condutores e cabos, até à sua rotura; • Consultar tabelas de resistência de materiais, a NP 917 e tirar conclusões; VII . 2 Fr.T.01 UT.07 • Transparências VII.7 a VII.13. Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Cabos Eléctricos Conteúdo Metodologia de desenvolvimento VII.3 Marcação VII.3 Dimensionamento VII.3 Manutenção • Marcas e símbolos apostos nos condutores, Meios Meios Didácticos didácticos Duração indicativa (horas) 2T+1P factores de correcção.Manutenção de cabos eléctricos; • Observação das marcas existentes nos cabos eléctricos e fios condutores, consultar as NP 665, NP 2361 e descodificar as marcas; • Ver Normas NP 665 e 2361. VII.4 Visita de estudo • Visita de estudo a uma fábrica de cabos 3P eléctricos e a um laboratório de Ensaio de Cabos. VII.5 Actividades / Avaliação • Resolução dos exercícios propostos. 2T Fr.T.01 UT.07 Total de horas , teóricas (T) e práticas (P): 10 T + 5 P Electrotecnia Industrial Guia do Formador VII . 3 IEFP · ISQ Cabos Eléctricos ACTIVIDADES / AVALIAÇÃO 1. Diga o que entende por secção nominal de um condutor. A secção nominal (S) de um condutor eléctrico, corresponde à área do perfil da alma condutora. Calcula-se multiplicando o raio da alma condutora ao quadrado (r2) por p, ou seja: 2. Indique como localizar, na prática, defeitos em cabos. Seccionando circuitos até o defeito ter sido isolado. 3. Defina: a) Alma condutora b) Condutor eléctrico c) Cabo eléctrico d) Isolamento eléctrico a) Entende-se por alma condutora o elemento metálico destinado à condução da corrente eléctrica, podendo ser constituído por um fio, conjunto de fios devidamente reunidos ou por perfis adequados. b) Define-se condutor eléctrico como sendo o conjunto de alma revestida por uma ou mais camadas de material isolante que asseguram o seu isolamento eléctrico. c) Por cabo eléctrico entende-se o conjunto de condutores isolados devidamente agrupados, providos de bainha, trança ou envolvente comum. d) Isolamento eléctrico é a camada, ou conjunto de camadas, de material não condutor que, envolvendo a alma condutora, assegura o seu isolamento eléctrico 4. Indique que cor (cores) é ( são) atribuída(s) a um condutor de protecção. A um condutor de protecção são atribuídas as cores verde e amarelo. 5. Diga o que entende, relativamente a um cabo ou condutor, por: a) Isolamento. b) Blindagem. c) Bainha. VII . 4 Fr.T.01 UT.07 d) Armadura. Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Cabos Eléctricos a) O isolamento consiste na camada, ou conjunto de camadas, de material não condutor que envolve a alma condutora. b) Blindagem é um revestimento metálico que envolve cada um dos condutores isolados ou o seu conjunto a fim de assegurar determinadas características eléctricas. É constituído por fitas metálicas ou metalizadas, por fios ou por bainhas metálicas. c) Bainha é um revestimento contínuo que, envolvendo completamente o condutor isolado ou o conjunto cableado de condutores isolados, contribui para a protecção mecânica dos cabos, podendo ainda ter a função de enchimento, ou, se metálica, de blindagem. d) Armadura é um revestimento metálico que tem como principal finalidade proteger o cabo contra acções mecânicas exteriores, podendo ter também funções de natureza eléctrica 6. Explique o que significa : a) Tensão nominal. b) Temperatura ambiente de referência. c) Corrente máxima admissível. d) Queda de tensão. a) Tensão nominal é a tensão pela qual um condutor isolado ou cabo é designado e em relação à qual é dimensionado o seu isolamento. b) Temperatura ambiente de referência é, em regra, 20°C sendo a emperatura para a qual os fabricantes apresentam os valores característicos (intensidades de corrente máximas admissíveis, etc.) dos condutores ou cabos. Para temperaturas de funcionamento diferentes daquela, deve usar-se factores de correcção. c) Corrente máxima admissível num condutor ou cabo é o valor da intensidade de corrente tal que a temperatura junto da alma condutora não exceda os valores especificados nas normas para esse tipo de cabo, em regime permanente de funcionamento. d) Queda de tensão é uma consequência da resistência (R)dos condutoresquando percorridos por corrente (I) e é directamente proporcional a ambas (DU=R.I). 7. Numa instalação eléctrica, o valor da tensão nominal é de 220 V. Diga qual é o valor da queda de tensão admissível. Fr.T.01 UT.07 O valor máximo para a queda de tensão (DU) admissível numa instalação eléctrica é de 5% da tensão nominal. Portanto, no caso desta instalação, como U = 220 V, a queda de tensão admissível é: DU = 0,05 ´ 220 = 11 V Electrotecnia Industrial Guia do Formador VII . 5 IEFP · ISQ Cabos Eléctricos APRESENTAÇÃO DAS TRANSPARÊNCIAS PROPOSTAS PARA UTILIZAÇÃO Elementos constituintes Introdução VII.1 VII.3 VII . 6 Electrotecnia Industrial VII.4 Cabo eléctrico Condutores unifilar (a) e multifilar (b) Electrotecnia Industrial VII.2 Elementos constituintes Elementos constituintes Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial VII.5 Electrotecnia Industrial VII.6 Fr.T.01 UT.07 Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Cabos Eléctricos Características eléctricas Electrotecnia Industrial Características eléctricas VII.7 VII.9 Electrotecnia Industrial VII.10 Dimensionamento Marcação Electrotecnia Industrial VII.8 Características mecânicas e outras Características eléctricas Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial VII.11 Electrotecnia Industrial VII.12 Manutenção Fr.T.01 UT.07 Electrotecnia Industrial VII.13 Electrotecnia Industrial Guia do Formador VII . 7 IEFP · ISQ Instalações Eléctricas Fr.T.01 UT.08 Instalações Eléctricas Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Instalações Electricas RESUMO As instalações eléctricas constituem um sistema complexo, pelo que a garantia de um adequado funcionamento, em condições de segurança, implica o cumprimento da regulamentação, normas e técnicas aplicáveis. A necessidade de qualquer instalação dispor de um projecto, tão detalhado quanto possível, é uma exigência fundamental. O conhecimento das principais características tecnológicas dos equipamentos utilizados nas instalações eléctricas e também dos aspectos ligados ao seu funcionamento, nomeadamente os fenómenos relacionados com o estabelecimento e corte da corrente eléctrica, é um auxiliar importante para a sua adequada exploração e manutenção. Fr.T.01 UT.08 Os riscos, para pessoas e bens, ligados à utilização da energia eléctrica, devem estar sempre presentes ao projectar, construir e explorar, pelo que, a operacionalidade dos órgãos e dispositivos, necessários para a obtenção das condições de segurança, devem ser periodicamente vigiados e mantidos ao longo do tempo. Electrotecnia Industrial Guia do Formador VIII.1 IEFP · ISQ Instalações Electricas PLANO DAS SESSÕES Conteúdo VIII.1 Projecto Metodologia de desenvolvimento Meios Meios Didácticos didácticos • Rever conceitos de: Duração indicativa (horas) 1T As noções básicas do projecto; • Amostragem e leitura de algumas normas e regulamentos referentes a projectos; • Transparência VIII.1. VIII.2 Circuitos VIII.2 Eléctricos • Rever conceitos de: 2T+1P As características principais dos aparelhos eléctricos e funções a eles associados; • Mostrar alguns aparelhos eléctricos e observar o seu funcionamento; • Transparências VIII.2 a VIII.5. VIII.3 Cortes de VIII.3 corrente VIII.3 eléctrica • Rever conceitos de: 1 1T 1 1T O corte da corrente eléctrica; o arco eléctrico; tensão de restabelecimento; critérios de funcionamento; fecho e corte; • Mostrar alguns aparelhos de corte; • Transparência VIII.6 a VIII.10. VIII.4 Especificações VIII.4 de aparelhos VIII.4 eléctricos • Rever conceitos de: O tipo de aparelhos eléctricos e sua especificação; • Mostrar alguns aparelhos eléctricos e identificar as especificações neles inseridas; • Transparências VIII.11 a VIII.13. VIII.2 • Rever conceitos de: 1T • Características dos relés de protecção e de vigilância; Fr.T.01 UT.08 VIII.5 Relés VIII.5 Protecção e VIII.5 Vigilância Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Conteúdo Instalações Electricas Meios Meios Didácticos didácticos Metodologia de desenvolvimento Duração indicativa (horas) • Critérios de escolha; • Mostrar alguns relés de protecção e identificar as características neles inscritas; • Transparências VIII.14 à VIII.17. VIII.6 Energia Reactiva Harmónicas • Rever conceitos de: 2T+2P Compensação de energia reactiva; Baterias de condensadores; Compensadores estáticos; Filtragem de harmónicas. • Mostrar alguns tipos de condensa-dores e se possível proceder à sua carga, fazendo antes e depois a verificação da tensão existente nos seus terminais; • Transparências VIII.18 à VIII.24. VIII.7 VIII.7 VIII.7 VIII.7 VIII.7 VIII.7 Subestações postos de transformação. Baterias e acumuladores e UPS • Rever conceito sober: VIII.8 VIII.8 VIII.8 VIII.8 Redes de terra Inspecções das instalações eléctricas • Rever conceitos de: 1T Subestação e postos de transformação. Análise sobre: Projecto, construção, exploração e sistemas de segurança. • Transparências VIII.25 à VIII.27. 1T • Sistemas de terra, formas de ligação e significado das designações utilizadas; • Tipos de inspecções às instalações eléctricas. Âmbito das inspecções; • Transparências VIII.28 à VIII.38. VIII.9 Visita de estudo • Visita a uma instalação industrial, onde se 2P poderão analisar, “in loco”, os equipamentos descritos nesta Unidade Formativa. VIII.10 Actividades / Avaliação • Resolução dos Exercícios Propostos. 1:30 min T Fr.T.01 UT.08 Total de horas , teóricas (T) e práticas (P): 11:30 min T + 5 P Electrotecnia Industrial Guia do Formador VIII.3 IEFP · ISQ Instalações Electricas ACTIVIDADES / AVALIAÇÃO 1. Refira o que deve garantir um projecto de uma rede. Deve garantir continuidade de funcionamento, facilidade de manutenção, segurança de pessoas e meio ambiente e ainda a possibilidade de evolução. 2. Indique alguns dos aparelhos eléctricos que estudou e quais as suas funções. Os aparelhos e as funções estão descritas na tabela seguinte: FUNÇÕES Aparelhos Seleccionadores Isolamento Comando Eliminação Vigilância de defeito X Interruptores X Contactores X Disjuntores X Fusíveis X X X X Relés (por memória) 3. Qual é a documentação que deverá estar presente para uma boa manutenção e um bom estudo da rede A documentação que deverá estar sempre presente é a seguinte: - VIII.4 Regulamento de Segurança de Instalações de Utilização de Energia Eléctrica. Regulamento de Segurança de Subestações e Postos de Transformação e Seccionamento. Projecto de Norma Portuguesa: Instalações Eléctricas de Baixa Tensão. Norma Portuguesa NP 999: Aparelhos para Instalações Eléctricas – Tipos de protecção assegurada pelos invólucros Normas Portuguesas da série NP EN 29000 e NP EN 45000 Decretos Lei nºs. 234/93 e 272/92 Directiva Comunitária 73/23/CEE Normas CEI da série IEC-364: Electrical Instalations in Buildings Normas CEI da série IEC-479: Effects of the electrical current passing through the human body Fr.T.01 UT.08 - Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Instalações Electricas 4. Defina as funções, comando, isolamento, eliminação de defeito e vigilância. Função “comando”: consiste numa operação voluntária, manual ou automática que permite abrir ou fechar um circuito nas suas condições normais de funcionamento. Função “isolamento”: é uma função de segurança que tem como finalidade separar ou isolar da rede uma parte da instalação onde se poderá trabalhar sem risco. Função “eliminação de defeito”: consiste em separar, da alimentação, uma parte do circuito em situação anormal, cujas consequências podem ser perigosas para as pessoas e/ou equipamento. Esta função é muitas vezes, impropriamente, chamada de “protecção”. Com efeito o aparelho não pode prever o aparecimento dum defeito, mas pode limitar as suas repercussões sobre as restantes secções da rede. Função “vigilância”: consiste na vigilância dos parâmetros de exploração da rede (tensão, corrente, temperatura, etc.) provocando um alarme ou uma abertura do circuito. 5. Descreva alguns dos aparelhos eléctricos que estudou. Seccionadores: o seccionador é fundamentalmente um orgão de segurança que cumpre a função activa de “isolamento”. Interruptores: o interruptor é um aparelho que serve para cortar ou estabelecer um circuito percorrido por uma corrente de carga normal. Executa a função activa de “comando”. Disjuntores: o disjuntor é um aparelho que serve para estabelecer ou interromper qualquer corrente que possa aparecer num circuito. Deve ser capaz de cortar ou estabelecer as correntes de cargas normais, as correntes de sobrecargas normais ou anormais e as correntes de defeito. O disjuntor executa assim as funções activas “comando” e “eliminação de defeito”. Contactores: o contactor é um aparelho que executa a função activa de “comando”. O contactor é capaz de estabelecer, interromper e de suportar qualquer corrente de carga normal do circuito e também as correntes de sobrecarga em serviço. 6. O que é um condensador eléctrico e como é constituído? Fr.T.01 UT.08 Um condensador é um componente eléctrico cujo princípio de funcionamento se baseia no fenómeno de polarização de um dieléctrico e que, funcionando como elemento capacitivo, é capaz de produzir energia reactiva. É constituído por, pelo menos duas armaduras de material condutor (p.ex.: folhas finas de metal – Al, Zn) separadas por um dieléctrico (p.ex.: vários filmes de papel ou polipropileno). Electrotecnia Industrial Guia do Formador VIII.5 IEFP · ISQ Instalações Electricas 7. Descreva como é constituída uma bateria de acumuladores e para que serve. Uma bateria de acumuladores é constituída por um conjunto de acumuladores unitários, ou seja, elementos geradores de origem electroquímica, ligados em série. Servem para quando é necessário dispor de fontes de energia autónomas, aptas a fornecer energia em condições rentáveis e sem interrupção. Entre as diversas aplicações das baterias de acumuladores, encontram-se a iluminação de emergência e de socorro, equipamento de comunicação portátil, unidades de alimentação ininterrupta (U.P.S.), etc. 8. O que é uma subestação ou posto de transformação? As subestações e os postos de transformação são pontos de trânsito de energia que, recebendo, transformando, repartindo e entregando a energia, permitem alimentar, a partir duma rede de alta ou média tensão, quer outras redes de distribuição, quer directamente as instalações eléctricas de utilização. 9. Indique algumas das acções a efectuar durante as inspecções às instalações eléctricas. VIII.6 Fr.T.01 UT.08 As inspecções devem compreender, entre outras, as seguintes acções: análise da protecção contra contactos directos de partes em tensão; análise das protecções contra contactos indirectos; análise das protecções contra os riscos de incêndio, explosão e queimaduras; verificação da continuidade dos circuitos; verificação da continuidade dos condutores de protecção e ligação equipotencial; medição da resistência do eléctrodo de terra; ensaio da resistência de isolamento; medição da impedância do circuito de defeito à terra; verificação das protecções de correntes residuais de defeito; etc. Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Instalações Electricas APRESENTAÇÃO DAS TRANSPARÊNCIAS PROPOSTAS PARA UTILIZAÇÃO Projecto Electrotecnia Industrial Instalações eléctricas VIII.1 VIII.3 Instalações eléctricas Fr.T.01 UT.08 Electrotecnia Industrial VIII.2 Instalações eléctricas Instalações eléctricas Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial VIII.4 Corte da corrente eléctrica VIII.5 Electrotecnia Industrial VIII.6 Electrotecnia Industrial Guia do Formador VIII.7 IEFP · ISQ Instalações Electricas Corte de corrente eléctrica VIII.7 VIII.9 VIII.11 VIII.8 VIII.10 Electrotecnia Industrial VIII.12 Regra de especificação Corte do Circuito Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Tipos de aparelhos eléctricos Corte de corrente eléctrica Electrotecnia Industrial VIII.8 Corte de corrente eléctrica Corte da corrente eléctrica Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial VIII.13 Electrotecnia Industrial VIII.14 Fr.T.01 UT.08 Electrotecnia Industrial Carga Fundamentalmente activa Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Instalações Electricas Relés de protecção e de vigilância Electrotecnia Industrial Relés de protecção e de vigilância VIII.15 VIII.17 VIII.19 Fr.T.01 UT.08 VIII.18 Electrotecnia Industrial VIII.20 Compensação de energia reactiva Compensação de energia reactiva Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Compensação de energia reactiva Compensação de energia reactiva Electrotecnia Industrial VIII.16 Relés de protecção e de vigilância Relés de protecção e de vigilância Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial VIII.21 Electrotecnia Industrial VIII.22 Electrotecnia Industrial Guia do Formador VIII.9 IEFP · ISQ Instalações Electricas Filtragem anti-harmónicas VIII.23 Filtragem anti-harmónicas Electrotecnia Industrial VIII.25 VIII.10 Electrotecnia Industrial VIII.26 Baterias de acumuladores e U.P.S. VIII.27 Redes de terra Electrotecnia Industrial VIII.24 Subestações e postos de transformação Baterias de acumuladores e U.P.S. Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial VIII.28 Redes de terra VIII.29 Electrotecnia Industrial VIII.30 Fr.T.01 UT.08 Electrotecnia Industrial Filtragem anti-harmónicas Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Instalações Electricas Sistemas de ligação á terra Sistemas de ligação á terra Electrotecnia Industrial VIII.31 VIII.33 VIII.35 Fr.T.01 UT.08 VIII.34 Electrotecnia Industrial VIII.36 Inspecção das instalações eléctricas Inspecção das instalações eléctricas Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial Inspecção das instalações eléctricas Sistemas de ligação á terra Electrotecnia Industrial VIII.32 Sistemas de ligação á terra Sistemas de ligação á terra Electrotecnia Industrial Electrotecnia Industrial VIII.37 Electrotecnia Industrial VIII.38 Electrotecnia Industrial Guia do Formador VIII.11 IEFP · ISQ C - Avaliação Fr.T.01 C - Avaliação Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · ISQ Testes Fr.T.01 Testes Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · Pré-Teste ISQ Formador: Local: Classificação: Data: Rubrica: Electrotecnia Industrial - Pré-teste Nome: (Maiúsculas) Assinale com um X o quadrado (apenas um) que melhor corresponder à resposta considerada correcta I 1. Qual é a resistência equivalente a duas resistências de 60 Ω e de 30 Ω respectivamente, agrupadas em paralelo? 45 Ω 20 Ω 90 Ω 2Ω 2. Se um motor com 880 W ligado a uma fonte alternada de 220 V, consome 5A, qual é o factor de potência? 4 0,8 176 44 II 1) Um transformador ligado à corrente alternada de 220 V possui no secundário uma tensão de 6 V. Se o número de espiras do primário for de 330, qual será o núnero de espiras do secundário? 11 espiras Fr.T.01 36,66 espiras Pré-T este Electr otecnia Industrial Pré-Teste Electrotecnia Guia do Formador 1/4 Pré-Teste IEFP · ISQ 55 espiras 9 espiras 2) A um transformador 5000/220 V de 20 KVA é feito um ensaio de curto-circuito. A corrente nominal do primário, 4 A, foi atingida com uma tensão U1 = 200 V. Determine a corrente no secundário. 10 A 100 A 90,9 A 50 A III 1. Um gerador trifásico de 60 KVA, 380 V, alimenta uma instalação a 4 fios, com factor de potência 0,8. Considerando que as correntes são equilibradas, calcule a tensão entre fase e neutro. 48 V 157,8 V 95 V 219,7 V 2. Qual a potência útil de um alternador que tem um rendimento de 80% e perdas totais de 2 800 W? 11,2 KW 3,5 KW 6,3 KW 14 KW IV 1. De que dependem as características de trabalho das máquinas de corrente contínua? Do número de escovas Da indutância dos enrolamentos Do método de excitação 2/4 Fr.T.01 Da impedância do induzido Pré-T este Electr otecnia Industrial Pré-Teste Electrotecnia Guia do Formador IEFP · Pré-Teste ISQ V 1. Um motor bipolar, de 50 Hz, tem um deslizamento de 1,8%. Qual a sua velocidade de funcionamento? 90 r.p.m. 2946 r.p.m. 1500 r.p.m. 180 r.p.m. 2. Um motor de 22 CV é alimentado a 380 V e funciona em triângulo. Para o arranque, é utilizado um arrancador estrela triângulo.Qual será a corrente de arranque (em estrela), sabendo que a corrente de arranque em triângulo é 7 vezes a corrente nominal e o factor de potência do motor é 0,8 (1 CV = 735 W). 71,6 A 214,9 A 30,7 A 17,3 A VI 1. Referencie três factores que contribuam para a redução dos índices de iluminação. Aumento de produtividade, maior segurança e mais luz Acumulação de poeiras, envelhecimento e perda de rendimento Aparência das instalações, Maior segurança e perda de rendimento Redução de custos de energia, menos luz e perda de rendimento 2. Referencie alguns dos benefícios de um bom programa de manutenção Aumento de produtividade, maior segurança e mais luz Acumulação de poeiras, envelhecimento e perda de rendimento Aparência das instalações, maior segurança e perda de rendimento Fr.T.01 Redução de custos de energia, menos luz e perda de rendimento Pré-T este Electr otecnia Industrial Pré-Teste Electrotecnia Guia do Formador 3/4 Pré-Teste IEFP · ISQ VII 1. O que é o isolamento, num cabo ou condutor eléctrico? Revestimento metálico que envolve cada um dos condutores Conjunto de alma condutora e revestimento isolante Elemento metálico destinado à condução da corrente eléctrica Camada de material não condutor que envolve a alma condutora 2. Numa instalação eléctrica o valor da tensão nominal é de 220 V. Diga qual é o valor da queda tensão admissível. 11 V 10 V 5V 22 V VIII 1. Uma instalação eléctrica é constituida por: Conjunto de condutores eléctricos, lâmpadas e interruptores Conjunto de condutores, aparelhos de manobra e protecção e receptores Conjunto de gerador, condutores eléctricos, lâmpadas e interruptores Baixada, conjunto de condutores eléctricos, lâmpadas e interruptores 2. Num circuito eléctrico um interruptor cumpre a função activa de: Eliminação de defeito Vigilância Isolamento 4/4 Fr.T.01 Comando Pré-T este Electr otecnia Industrial Pré-Teste Electrotecnia Guia do Formador IEFP · Teste ISQ Formador: Local: Classificação: Data: Rubrica: Electrotecnia Industrial - Teste Nome: (Maiúsculas) Curso:___________________________________________________________ Módulo: Electrotecnia Industrial Nome:___________________________________________________________ Número: _____ Data: ___/___/___ Classificação: ___________________________ O Formador: ________________ Assinale com um X o quadrado (apenas um) que melhor corresponder à resposta considerada correcta 1. Dois receptores de 45 Ω e 90 Ω, ligados em paralelo foram submetidos a uma diferença de potencial de 120 V. Qual será a corrente que circula no circuito? 0,25 A 2,6 A 1,125 A 4,0 A 2. Um motor ligado a uma fonte alternada de 220 V, consome 5A. Se o factor de potência for 0,8. Qual será a potência do motor.? 880 W 550 W 1100 W Fr.T.01 1375 W Teste Electr otecnia Industrial Electrotecnia Guia do Formador 1/3 Teste IEFP · ISQ 3. Um transformador com 330 espiras no enrolamento primário e 300 VA, quando ligado a 220 V debita 12 V. Qual será o número de espiras do secundário? 12,100 18 4 50 4. A tensão entre a fase o e neutro num gerador trifásico de 60 KVA, 380 V é: 48 V 157,8 V 95 V 219,7 V 5. Os componentes básicos de uma máquina de corrente contínua são: Induzido, escovas e colector Indutor, rotor e induzido Rotor, indutor, escovas e colector Estator e rotor 6. Um motor tetrapolar, de 50 Hz, tem um deslizamento de 1,8%. Qual a sua velocidade de funcionamento? 90 r.p.m. 2946 r.p.m. 1500 r.p.m. 1473 r.p.m. 7. Numa instalação eléctrica o valor da tensão nominal é de 220 V. Qual é o valor da queda tensão admissível? 11 V 10 V 5V 2/3 Fr.T.01 22 V Teste Electr otecnia Industrial Electrotecnia Guia do Formador IEFP · Teste ISQ 8. Um projecto de rede deve garantir: Que os cabos suportam a potência necessária a um bom funcionamento A continuidade de funcionamento, facilidade de manutenção e segurança A ausência de humidade e continuidade de funcionamento A segurança dos cabos e aparelhos e o seu correcto dimensionamento 9. Um interruptor cumpre a função activa de: Eliminação de defeito Vigilância Isolamento Comando 10. Um acumulador é um: Gerador capaz de transformar energia química em energia eléctrica Condensador capaz de armazenar energia para depois fornecer Depósito de energia eléctrica Fr.T.01 Gerador eléctrico que fornece energia a um circuito Teste Electr otecnia Industrial Electrotecnia Guia do Formador 3/3 IEFP · ISQ R esolução dos Testes Fr.T.01 Resolução dos Testes Electrotecnia Industrial Guia do Formador IEFP · Pré-Teste ISQ Resolução do Pré-Teste Este teste está dividido em 8 grupos que correspondem às unidades a avaliar. A cotação total é de 200 pontos e encontra-se distribuída pelas respostas, entre parênteses. • Se o formando preencheu mais que um quadrado numa questão, a mesma deverá ser anulada. • Se o formando obtiver mais que 95 pontos poderá ser dispensado da frequência das unidades formativas às quais respondeu correctamente a todas as questões apresentadas. • Se o formando obtiver mais que 150 pontos poderá ser dispensado do módulo desde que tenha respondido correctamente, pelo menos, a uma questão de cada unidade formativa. I 1. Qual é a resistência equivalente a duas resistências de 60 Ω e de 30 Ω respectivamente, agrupadas em paralelo? 45 Ω X 20 Ω (15 pontos) 90 Ω 2Ω 2. Se um motor com 880 W ligado a uma fonte alternada de 220 V, consome 5A, qual é o factor de potência? 4 X 0,8 (15 pontos) 176 44 II 1. Um transformador ligado à corrente alternada de 220 V possui no secundário uma tensão de 6 V. Se o número de espiras do primário for de 330, qual será o núnero de espiras do secundário? Fr.T.01 11 espiras Pré-T este Electr otecnia Industrial Pré-Teste Electrotecnia Guia do Formador 1/4 Pré-Teste IEFP · ISQ 36,66 espiras 55 espiras X 9 espiras (15 pontos) 2. A um transformador 5000/220 V de 20 KVA é feito um ensaio de curto - circuito. A corrente nominal do primário, 4 A, foi atingida com uma tensão U1 = 200 V. Determine a corrente no secundário. 10 A 100 A X 90,9 A (15 pontos) 50 A III 1. Um gerador trifásico de 60 KVA, 380 V, alimenta uma instalação a 4 fios, com factor de potência 0,8. Considerando que as correntes são equilibradas, calcule a tensão entre fase e neutro. 48 V 157,8 V 95 V X 219,7 V (15 pontos) 2. Qual a potência útil de um alternador que tem um rendimento de 80% e perdas totais de 2 800 W? X 11,2 KW (15 pontos) 3,5 KW 6,3 KW 14 KW IV De que dependem as características de trabalho das máquinas de corrente contínua? Do número de escovas Da indutância dos enrolamentos X Do método de excitação (10 pontos) Da impedância do induzido 2/4 Fr.T.01 1. Pré-T esteElectr otecnia Industrial Pré-TesteElectr esteElectrotecnia Guia do Formador IEFP · Pré-Teste ISQ V 1. Um motor bipolar, de 50 Hz, tem um deslizamento de 1,8%. Qual a sua velocidade de funcionamento? 90 r.p.m. X 2946 r.p.m. (15 pontos) 1500 r.p.m. 180 r.p.m. 2. Um motor de 22 CV é alimentado a 380 V e funciona em triângulo. Para o arranque, é utilizado um arrancador estrela triângulo.Qual será a corrente de arranque (em estrela), sabendo que a corrente de arranque em triângulo é 7 vezes a corrente nominal e o factor de potência do motor é 0,8 (1 CV = 735 W). X 71,6 A (20 pontos) 214,9 A 30,7 A 17,3 A VI 1. Referencie três factores que contribuam para a redução dos índices de iluminação. Aumento de produtividade, maior segurança e mais luz X Acumulação de poeiras, envelhecimento e perda de rendimento (10 pontos) Aparência das instalações, Maior segurança e perda de rendimento Redução de custos de energia, menos luz e perda de rendimento 2. Referencie alguns dos benefícios de um bom programa de manutenção X Aumento de produtividade, maior segurança e mais luz (10 pontos) Acumulação de poeiras, envelhecimento e perda de rendimento Aparência das instalações, maior segurança e perda de rendimento Fr.T.01 Redução de custos de energia, menos luz e perda de rendimento Pré-T este Electr otecnia Industrial Pré-Teste Electrotecnia Guia do Formador 3/4 Pré-Teste IEFP · ISQ VII 1. O que é o isolamento, num cabo ou condutor eléctrico? Revestimento metálico que envolve cada um dos condutores Conjunto de alma condutora e revestimento isolante Elemento metálico destinado à condução da corrente eléctrica X Camada de material não condutor que envolve a alma condutora (10 pontos) 2. Numa instalação eléctrica o valor da tensão nominal é de 220 V. Diga qual é o valor da queda tensão admissível. X 11 V (15 pontos) 10 V 5V 22 V VIII 1. Uma instalação eléctrica é: Conjunto de condutores eléctricos, lâmpadas e interruptores X Conjunto de condutores, aparelhos de manobra e protecção e receptores (10 pontos) Conjunto de gerador, condutores eléctricos, lâmpadas e interruptores Baixada, conjunto de condutores eléctricos, lâmpadas e interruptores 2. Num circuito eléctrico um interruptor cumpre a função activa de: Eliminação de defeito Vigilância Isolamento Comando (10 pontos) 4/4 Fr.T.01 X Pré-T esteElectr otecnia Industrial Pré-TesteElectr esteElectrotecnia Guia do Formador IEFP · Teste ISQ Resolução do Teste • A cotação total é de 100 pontos e encontra-se distribuída pelas respostas, entre parênteses. • Se o formando preencheu mais que um quadrado numa questão, a mesma deverá ser anulada. • O formando considera-se aprovado no módulo se obtiver uma cotação igual ou superior a 50 pontos. Assinale com um X o quadrado (apenas um) que melhor corresponder à resposta correcta 1. Dois receptores de 45 Ω e 90 Ω, ligados em paralelo foram submetidos a uma diferença de potencial de 120 V. Qual será a corrente que circula no circuito? 0,25 A 2,6 A 1,125 A X 4,0 A (15 pontos) 2. Um motor ligado a uma fonte alternada de 220 V, consome 5A. Se o factor de potência for 0,8. Qual será a potência do motor.? X 880 W (15 pontos) 550 W 1100 W 1375 W 3. Um transformador com 330 espiras no enrolamento primário e 300 VA, quando ligado a 220 V debita 12 V. Qual será o número de espiras do secundário? 12,100 X 18 (15 pontos) 4 Fr.T.01 50 Teste Electr otecnia Industrial Electrotecnia Guia do Formador 1/3 Teste IEFP · ISQ 4. A tensão entre a fase o e neutro num gerador trifásico de 60 KVA, 380 V é: 48 V 157,8 V 95 V X 219,7 V (15 pontos) 5. Os componentes básicos de uma máquina de corrente contínua são: Induzido, escovas e colector Indutor, rotor e induzido Rotor, indutor, escovas e colector X Estator e rotor. (15 pontos) 6. Um motor tetrapolar, de 50 Hz, tem um deslizamento de 1,8%. Qual a sua velocidade de funcionamento? 90 r.p.m. 2946 r.p.m. 1500 r.p.m. X 1473 r.p.m. (15 pontos) 7. Numa instalação eléctrica o valor da tensão nominal é de 220 V. Qual é o valor da queda tensão admissível? X 11 V (15 pontos) 10 V 5V 22 V 8. Um projecto de rede deve garantir: Que os cabos suportam a potência necessária a um bom funcionamento X Continuidade de funcionamento, facilidade de manutenção e segurança (15 pontos) Ausência de humidade e continuidade de funcionamento 2/3 Fr.T.01 A segurança dos cabos e aparelhos e o seu correcto dimensionamento Teste Electr otecnia Industrial Electrotecnia Guia do Formador IEFP · Teste ISQ 9. Um interruptor cumpre a função activa: Eliminação de defeito Vigilância Isolamento X Comando (15 pontos) 10. Um acumulador é um: X Gerador capaz de transformar energia química em energia eléctrica (15 pontos) Condensador capaz de armazenar energia para depois fornecer Depósito de energia eléctrica Fr.T.01 Gerador eléctrico que fornece energia a um circuito Teste Electr otecnia Industrial Electrotecnia Guia do Formador 3/3 IEFP · ISQ Ane x o - Tr ansparências Anex Fr.T.01 An.01 Anexo - transparências Electrotecnia Industrial Guia do Formador Lei de Ohm A Gerador R U G Interruptor B Electrotecnia Industrial I.1 Resistência e indutância Electrotecnia Industrial I.2 Circuito de corrente contínua R R U U R U Electrotecnia Industrial X U I.3 Relacionamento das curvas de corrente e de tensão quando do fecho do circuito U 0 Electrotecnia Industrial I.4 Potência P = U.I Representação da curva da potência para carga resistiva Representação da curva da potência para carga indutiva U U 0 0 U.I U.I Valor Médio = zero watt Electrotecnia Industrial I.5 Circuitos série e paralelo I I I U R U R U R2 R1 R1 R.I.2 R.I.1 U I1 I R = R1 + R2 (a) Electrotecnia Industrial 1 1 1 = + R R1 R 2 (b) I.6 Resistência em paralelo I= 1 U U e I = 2 R R1 2 1 1 U =U. ( + ) R1 R2 R U U 1 1 I =I +I = + =U.( + ) 1 2 R R R R 1 2 1 2 1 1 1 = + R R1 R2 U = R .I Electrotecnia Industrial I.7 Impedâncias em série I Z U Z X.I R.I U I Electrotecnia Industrial I.8 Impedâncias em série Impedâncias equivalentes U = R.I + X.I ou U = (R + X ).I r U = Z.I r r r Z =R + X Impedâncias em paralelo 1 1 1 = + Z R X 1 = Z ( 1 R 2 + 1 X 2 ) Z2 = R2+X2 Electrotecnia Industrial I.9 Grandezas alternadas Electrotecnia Industrial I.10 Grandezas alternadas θ (rad / s) t P N Amplitude = OP=A A θ (rad) 0 t=0 Período = T = Electrotecnia Industrial 1.π.t θ I.11 Diagrama vectorial Electrotecnia Industrial I.12 Representação vectorial de uma grandeza alternada Ângulo de desfasamento tag ϕ = Electrotecnia Industrial X R I.13 Relação corrente / tensão para o caso geral Electrotecnia Industrial I.14 Factor de potência Electrotecnia Industrial I.15 Fecho de um circuito monofásico Indutivo puro Electrotecnia Industrial I.16 Fecho de um circuito monofásico Parcialmente indutivo Electrotecnia Industrial I.17 Fecho de um circuito trifásico Electrotecnia Industrial I.18 Diversas formas de energia Electrotecnia Industrial II.1 Produção de Energia Eléctrica Energia Nuclear Reactor Nuclear Energia Solar (Térmica) Energia Hidráulica Heliostato Solar Queda de Água Gerador de Vapor Turbina Combustíveis Energia Térmica Electrotecnia Industrial Energia Solar Fotovoltaica Célula Fotovoltaica Gerador Eléctrico Água de Marés Máquina Eólica Energia Maremotriz Energia Eólica Energia Eléctrica II.2 Esquema de uma central térmica Linha aérea de transporte De energia de alta tensão Vapor superaquecido Chaminé Produto de condensação Fornecimento do combustível Gerador Turbina Vapor saturado Economizador Transformador elevador Conduta De fumaça Ventilador Água de arrefecimento Condensador Electrotecnia Industrial Porão de cinzas Bomba de fumaça II.3 Esquema de uma central hidroeléctrica incorporada na barragem Nível Máx Nível min Electrotecnia Industrial II.4 Esquema geral de abastecimento de energia eléctrica Electrotecnia Industrial II.5 Ensaio em vazio Electrotecnia Industrial II.6 Ensaio em curto-circuito Electrotecnia Industrial II.7 Corte parcial de um transformador trifásico com arrefecimento a óleo Electrotecnia Industrial II.8 Transformadores de intensidade de tipo de anel Electrotecnia Industrial II.9 Regra da mão direita de Fleming Movimento S F.e.m. Electrotecnia Industrial N III.1 F.E.M. induzida numa espira 1 8 2 S 3 7 N 1 4 2 3 4 5 6 7 8 9 6 5 (a) Electrotecnia Industrial (b) III.2 Tomada de corrente por anéis colectores S Electrotecnia Industrial N III.3 Efeitos de rectificação do colector S N + (a) 0 0 0 (b) Electrotecnia Industrial III.4 Esquema de um gerador de corrente alterna Estator Rotor N S Electrotecnia Industrial Excitador III.5 Esquema de princípio de um gerador sem escovas Induzido de excitação Veio comum Diodos excitativos Estrator do alternador Enrolamento de extrator Rotativo Corrente alterna Enrolamento de excitação fixo Electrotecnia Industrial III.6 Gerador Trifásico bipolar A, B e C enrolamentos desfasados 120º Electrotecnia Industrial III.7 Sistema trifásico simétrico Electrotecnia Industrial III.8 Sistema trifásico simétrico Uao 0 a a’ N c a c’ Uab S b’ b b c Electrotecnia Industrial III.9 Ligação em triângulo Icc’ c Ibc C c’ Uca Iaa’ Ubc a’ O Ica Iab O O Uab Ibb’ a b’ a b a) Electrotecnia Industrial b) III.10 Estrutura e componentes de máquinas de corrente contínua Electrotecnia Industrial IV.1 Enrolamento do induzido A) Secções do enrolamento do induzido: 1- Imbricado 2- Ondulatório Electrotecnia Industrial A) Ligações dos condutores no caso de: 1- Enrolamento Imbricado 2- Enrolamento Ondulatório IV.2 Circuitos de excitação A) Independente Electrotecnia Industrial b) Paralelo c) Série d) Série / Paralelo IV.3 Campo giratório trifásico Electrotecnia Industrial V.1 Motor de indução - rotor Electrotecnia Industrial V.2 Regra da mão esquerda de Fleming Electrotecnia Industrial V.3 Relação entre o momento e o deslizamento Insta bilid ade Mrot. max Marr Regime de trabalho % momento a plena carga Sobrecarga Mrot S Sk S=1 % de deslizamento (a) Electrotecnia Industrial (b) V.4 Arranque estrela - triângulo L1 L1 L2 L2 L3 L3 Arranque Electrotecnia Industrial Plena marcha V.5 Comutação para mudança de direcção A B C Enrolamento Do estrator Rotor curto.circuito Electrotecnia Industrial V.6 Níveis de iluminação requeridos por diversas actividades industriais f LEGENDA: a - Armazenamentos; 5375 Embalamentos; Expedições. b - Tratamento de matérias-primas (operações grosseiras). c - Montagens; e Produção; 2150 Escritórios. d - Trabalhos c/ máquinas; Montagens de precisão; d Desenho. e - Montagens e verificações de 1075 c precisão. f - Trabalhos de precisão. b 540 a 107.5 Electrotecnia Industrial 115 VI.1 Sistema de iluminação Electrotecnia Industrial VI.2 Aplicação dos sistemas de iluminação Electrotecnia Industrial VI.3 Fundamentos de um projecto de iluminação • Generalidades: • Classificação dos sistemas de iluminação quanto às características de distribuição de luz das luminárias. • Tipos principais de fontes de luz. • Factores a ter em consideração na escolha do sistema de iluminação • Factores de manutenção: • Perdas de luz recuperáveis • Perdas de luz irrecuperáveis Electrotecnia Industrial VI.4 Fundamentos de um projecto de iluminação • Projectos de um sistema de iluminação • Objectivos e especificações • Nível de iluminação • Qualidade exigida para os factores de iluminação • Qualidade de luminárias • Condições ambientais • Descrição do local • Selecção da luminária Electrotecnia Industrial VI.5 Fundamentos de um projecto de iluminação • Perdas de luz irrecuperáveis • Perdas de luz recuperáveis • Cálculos • Métodos de cálculo • Método de cálculo de fluxo luminoso, mais simples e mais adequado à preparação de um programa de manutenção. Electrotecnia Industrial VI.6 Fundamentos de um projecto de iluminação • Métodos de cálculo (cont.) • Método de cálculo de fluxo luminoso, mais simples e mais adequado à preparação de um programa de manutenção. • Identificação a partir de tabelas de fabricantes e da análise das condições ambientais e construtivas da instalação, de: • Coeficiente de utilização (CU) • Factor de manutenção (FM) Electrotecnia Industrial VI.7 Fundamentos de um projecto de iluminação • Métodos de cálculo (cont.) • Iluminação média no plano de trabalho : IM = I x CU x S FM = Ii x CU x Si FM = IL x CU x SL FM Sendo: I - A iluminação pretendida - A iluminação inicial da luminária Electrotecnia Industrial VI.8 Fundamentos de um projecto de iluminação • Iluminação média no plano de trabalho : S- A iluminação inicial da luminária - A área por lâmpada - A área por luminária Electrotecnia Industrial VI.9 Necessidade de manutenção de sistemas de iluminação • Adequação ao local do projecto de um sistema de iluminação • Necessidade de se manterem os níveis de iluminação • Exemplo de evolução de índices de iluminação numa unidade industrial durante a implantação de 5 acções básicas de manutenção Electrotecnia Industrial VI.10 Necessidade de manutenção de sistemas de iluminação • Exemplo de evolução de índices de iluminação numa unidade industrial durante a implantação de 5 acções básicas de manutenção • Índice encontrado na instalação: 33% do projecto • Índice após limpeza das luminárias: 41% • Índice após substituição de luminárias defeituosas: 56% • Índice após susbtituição da pintura com cores claras do tecto e paredes: 68% • Índice após substituição de luminárias por outras de rendimento mais elevado: 75% Electrotecnia Industrial VI.11 Programa de manutenção de um sistema de iluminação • Elaboração de um programa de manutenção • Necessidades de existência de um arquivo com todas as características do sistema de iluminação. • Realização de testes para determinação dos níveis de iluminação existentes • Cálculo da estimativa de custos de manutenção • Equipamento de manutenção • Necessidades de escolha adequada do equipamento de manutenção Electrotecnia Industrial VI.12 Programa de manutenção de um sistema de iluminação • Listagem do equipamento necessário à implementação do programa de manutenção • Meios de acesso às luminárias • Equipamento de lavagem • Instrumentos de medida e ensaio • Ferramentas Electrotecnia Industrial VI.13 Programa de manutenção de um sistema de iluminação • Custos de substituição de lâmpada • Substituição individual: C=L+M • C = Custo unitário da substituição de uma lâmpada • L = Custo de uma lâmpada • M = Custo da mão de obra por lâmpada Electrotecnia Industrial VI.14 Programa de manutenção de um sistema de iluminação • Substituição em grupo: C= L+G I • G = Custo de mão de obra por lâmpada • I = Intervalo de substituição em percentagem da vida média da lâmpada • Correcta escolha do intervalo de substituição Electrotecnia Industrial VI.15 Aparelhos de iluminação Precisão 4 1/2 dígitos Display Panorâmico CAPACÍMETRO INCORPORADO Medição HEF AJ ZERO 20 A LUXÍMETRO Electrotecnia Industrial Data Hold MULTÍMETRO VI.16 Aparelhos de medida Luminómetro Electrotecnia Industrial VI.17 Introdução Até meados do século, o tipo de cabos mais utilizados em instalações de média tensão até 11kV, consistia em condutores isolados em papel Impregnado a óleo com blindagens e armaduras metálicas revestidas de material betominoso. Atendendo a diversas desvantagens os cabos evoluiram e passaram a ser de cobre ou alumínio isolados em PVC ou outro material mais adequado e menos vulnerável à deterioração. Electrotecnia Industrial VII.1 Elementos constituintes dos condutores • Alma condutora • Definição • Materiais • Condutor isolado e cabo • Secção nominal • Análise dimensional Electrotecnia Industrial VII.2 Elementos constituintes dos condutores • Isolamento • Definição • Espessuras • Cores de identificação • Enchimento • Definição Electrotecnia Industrial VII.3 Elementos constituintes dos condutores • Elementos de protecção • Blindagem • Bainha • Trança • Armadura Electrotecnia Industrial VII.4 Condutores unifilar (a) e multifilar (b) Isolamento Cobre Isolamento Bainha Isolamento Grupo de fios de cobre Cobre Electrotecnia Industrial VII.5 Cabo eléctrico Bainha Electrotecnia Industrial Armadura Blindagem Isolamento Enchimento Trança Condutores VII.6 Características eléctricas dos condutores • Tensão nominal • Definição de tensão nominal • Designação da tensão nominal • Valores normalizados para Electrotecnia Industrial U0 U VII.7 Características eléctricas dos condutores • Intensidades de corrente máxima admissível • Valores máximos admissíveis • Influência da temperatura ambiente • Factores de correcção da interferência térmica entre condutores e entre condutores e a instalação Electrotecnia Industrial VII.8 Características eléctricas dos condutores • Resistências • Resistência da alma condutora • Resistência de isolamento • Resistência de blindagens Electrotecnia Industrial VII.9 Características mecânicas dos condutores e outras • Características mecânicas Conjunto de características mecânicas que devem ser definidas para os componentes de um condutor isolado ou cabo • Outras características Conjunto de características químicas que devem ser definidas para os componentes de um condutor isolado ou cabo Electrotecnia Industrial VII.10 Marcação dos condutores • Marca de origem que identifique o fabricante • Marca de identifique o tipo de condutor • Processo de aposição de símbolos Electrotecnia Industrial VII.11 Dimensionamento dos condutores • Factores de correcção a ter em consideração • Temperatura ambiente • Factor de agrupamento • Isolamento térmico • Queda de tensão admissível numa instalação Electrotecnia Industrial VII.12 Manutenção dos condutores • Os defeitos acontecem geralmente nos terminais, ligadores e acessórios • Necessidade de inspecção periódica a condutas, galerias e caminhos de cabos • Detecção de defeitos em cabos enterrados • Estabelecimento de uma rotina de inspecção e ensaio: • Resistência de isolamento • Verificação de continuidade de circuitos • Análise da condição dos acessórios Electrotecnia Industrial VII.13 Projecto de rede eléctrica • O projecto duma rede eléctrica deve garantir: • Uma continuidade de alimentação compatível com a necessidades de produção • A segurança dos trabalhadores e do ambiente onde se insere • O projecto deve ainda: • Prever a possibilidade de dar resposta às evoluções do processo produtivo • Respeitar os regulamentos de segurança, normas e regras da arte, aplicáveis Electrotecnia Industrial VIII.1 Instalações eléctricas • Aparelhos eléctricos • Os aparelhos eléctricos destinam-se a estabelecer ou interromper um circuito eléctrico Electrotecnia Industrial VIII.2 Instalações eléctricas • Associação de funções • Funções activas: • Função “Isolamento” • Função “Comando” • Função “Eliminação de defeito” • Função “Vigilância” Electrotecnia Industrial VIII.3 Instalações eléctricas • Associação de funções (cont.) • Funções Passivas: • Parâmetros de tensão • Tensão máxima admissível • Tensão de rigidez admissível à frequência industrial • Tensão de rigidez admissível às ondas de choque Electrotecnia Industrial VIII.4 Instalações eléctricas • Funções Passivas (Cont.): • Parâmetros de corrente • Corrente nominal • Corrente admissível, de curta duração • Corrente admissível de crista de onda Electrotecnia Industrial VIII.5 Corte da corrente eléctrica • Príncípios do fenómeno - Arco eléctrico Interruptor Ideal Electrotecnia Industrial VIII.6 Corte da corrente eléctrica • Príncípios do fenómeno - Arco eléctrico Tensão de Restabelecimento Electrotecnia Industrial VIII.7 Carga fundamentalmente activa A corrente e a força electromotriz de rede estão, neste caso, pouco desfasadas e passam quase simultaneamente pelo zero. Os valores da corrente são moderados (corrente nominal) e os fenómenos de sobretensão transitória são pouco importantes. Neste caso, o corte não apresenta, em geral nenhuma dificuldade. Electrotecnia Industrial VIII.8 Corte da corrente eléctrica • Carga fundamentalmente activa • Circuitos indutivos • Funcionamento sobre um curto - circuito LEGENDA I0 - Corrente esmagada Ua - Tensão de arco Uc - Valor de crista da T. restabelecimento E - Força electromotriz da rede Electrotecnia Industrial VIII.9 Corte da corrente eléctrica • Carga fundamentalmente activa • Circuitos indutivos • Corte de corrente indutiva fraca LEGENDA Ua - Tensão da rede Ub - Tensão nos terminais do transformador Electrotecnia Industrial VIII.10 Corte do circuito O circuito capasitivo, após a interrupção da corrente, mantém-se carregado com uma tensão Us, que é igual ao valor máximo da tensão de alimentação. Três situações (corte simples,corte com reacendimento,corte com restabelecimento) podem, então, produzir-se conforme o comportamento do aparelho, face às características dieléctricas, neste tipo de corte. Electrotecnia Industrial VIII.11 Tipos de aparelhos eléctricos • Tipos de aparehos eléctricos • Seccionadores • Interruptores (a) • Disjuntores (c) • Contactores (c) • Corta-circuitos fusíveis (b) Electrotecnia Industrial VIII.12 Regra de especificações • Regras para especificação • Definição • Funções activas • Funções passivas • Local e ambiente • Especificações • Norma de referência • Local da instalação Electrotecnia Industrial VIII.13 Réles de protecção e de vigilância • Os réles de protecção são aparelhos que comparam em permanência as grandezas eléctricas das redes • Corrente • Tensão • Frequência • Potência • Impedância • Etc. com valores pré-determinados e que dão ordens lógicas quando o valor vigiado atinge o valor de funcionamento. Electrotecnia Industrial VIII.14 Corte da corrente eléctrica • Circuitos capacitivos LEGENDA Ua - Tensão da rede Ub - Tensão nos terminais de capacidade u - Tensão de restabelecimento Electrotecnia Industrial VIII.15 Réles de protecção e de vigilância Electrotecnia Industrial VIII.16 Réles de protecção e de vigilância • Acções • Réles de protecção contra os defeitos: • Máximo de intensidade • Máximo de corrente homopolar • Direccional de corrente • Diferencial de corrente • Frequência • Réles de exploração ou de vigilância • Sobrecarga Electrotecnia Industrial VIII.17 Réles de protecção e de vigilância • Réles de exploração ou de vigilância (cont.) • Tensão • Desequilíbrio • Retorno de potência activa • Controlo de isolamento • Energia reactiva • Factor de potência (cos ϕ) • Baterias de condensadores Electrotecnia Industrial VIII.18 Compensação de energia reactiva Disposições típicas Electrotecnia Industrial VIII.19 Compensação de energia reactiva • Compensadores estáticos • Com indutância saturável Electrotecnia Industrial VIII.20 Compensação de energia reactiva • Compensadores estáticos • Com indutância controlada por tirístores Electrotecnia Industrial VIII.21 Compensação de energia reactiva • Compensadores estáticos • Com condensadores comutados por tirístores Electrotecnia Industrial VIII.22 Filtragem anti-harmónicas • Forma de onda deformada Electrotecnia Industrial VIII.23 Filtragem anti-harmónicas • Curva de impedância de um filtro Electrotecnia Industrial VIII.24 Filtragem anti-harmónicas • Esquema unifilar e esquema equivalente da ligação de um filtro Electrotecnia Industrial VIII.25 Subestações e postos de transformação • Regulamento de segurança de subestações e postos de transformação e de seccionamento Análise das prescrições relativas a: • Projecto • Construção • Exploração • Sistemas de segurança Electrotecnia Industrial VIII.26 Baterias de acumuladores e U.P.S. • Baterias de acumuladores: • Serviços auxiliares • Iluminação de emergência • Iluminação de socorro • Unidade de alimentação ininterrupta • Continuidade de alimentação • Cortes • Micro cortes Electrotecnia Industrial VIII.27 Baterias de acumuladores e U.P.S. • Unidade de alimentação ininterrupta (cont.) • Qualidade da alimentação • Variações de tensão • Variações de frequência • Harmónicas Electrotecnia Industrial VIII.28 Redes de terra • Sistemas de ligação à terra: • - TN-C • - TN-S • - TT • - IT • - TN-C-S Significado da primeira letra: • T - Ligação directa a um ou mais pontos da terra • I - Todas as partes activas isoladas da terra ou um ponto ligado à terra através de uma impedância Electrotecnia Industrial VIII.29 Redes de terra Significado da segunda letra: • T - Ligação eléctrica das partes condutoras acessíveis à terra, independentemente da ligação à terra de algum ponto da fonte de energia • N - Ligação eléctrica das partes condutoras acessíveis ao ponto de ligação à terra da fonte de energia que para corrente alternada é normalmente o ponto neutro da instalação Significado das letras adicionais do sistema TN: • S - As funções de neutro e de protecção asseguradas por condutores separados • C - As funções de neutro e de protecção combinadas num condutor único Electrotecnia Industrial VIII.30 Sistemas de ligação à terra Sistema TN-C Electrotecnia Industrial VIII.31 Sistemas de ligação à terra Sistema TN-S Electrotecnia Industrial VIII.32 Sistemas de ligação à terra Sistema TN-C-S Electrotecnia Industrial VIII.33 Sistemas de ligação à terra Sistema TT Electrotecnia Industrial VIII.34 Sistemas de ligação à terra Sistema IT Electrotecnia Industrial VIII.35 Inspecções das instalações eléctricas • Tipos de inspecção • Inspecção inicial • Inspecção após uma alternação • Inspecção periódica • Âmbito das inspecções • Análise das condições gerais de funcionamento • Análise da protecção contra contactos directos de partes em tensão Electrotecnia Industrial VIII.36 Inspecções das instalações eléctricas • Âmbito das inspecções (cont.) • Análise das protecções contra contactos indirectos • Análise das protecções contra os riscos de incêndio, explosão e queimaduras • Medições e ensaios • Métodos de mediação e ensaio das instalações • Continuidade dos circuitos • Resistência dos condutores de protecção Electrotecnia Industrial VIII.37 Inspecções das instalações eléctricas • Métodos de mediação e ensaio das instalações (cont.) • Resistência dos eléctrodos de terra • Impedância dos circuitos de terra de protecção • Resistência de isolamento • Resistência de pavimentos e paredes, de materiais não condutores • Polaridade e sequência de fases • Ensaio de funcionamento dos órgãos de protecção Electrotecnia Industrial VIII.38
