Apostila Senai Materiais e Equipamentos de Instalações Elétricas(1)
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Joao Paulo Paulinho at SISAR BPA muito bom 1 ano atrás Responder
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maior que ado primário. Transformador Elevador NS > NP ⇒ VS
> VPA figura abaixo mostra um exemplo de transformador
elevador,com relação de transformação de 1,5.Se uma tensão de
100VCA for aplicada ao primário nosecundário será de 150V (100 x
1,5 = 150).Transformador abaixadorÉ todo o transformador com
relação de transformação menorque 1 (NS < NP).Neste tipo de
transformadores a tensão no secundário é menorque no primário.
Transformador Abaixador NS < NP⇒ VS <
VP_________________________________________________________________________________________________SENAIDepartamento
Regional do Espírito Santo 57 56. Espírito
Santo_________________________________________________________________________________________________A
figura abaixo mostra um exemplo de transformador abaixador,com
relação de transformação de 0,2.Neste transformador aplicando-se 50
VCA no primário a tensãono secundário será 10 V (50 x 0,2 = 10).Os
transformadores abaixadores são os mais utilizados emeletrônica,
para abaixar a tensão das redes elétricas domiciliares(110 V, 220
V), para tensões da ordem de 6 V, 12 V e 15 Vnecessárias para os
equipamentos.Transformador IsoladorDenomina-se de isolador o
transformador que tem uma relaçãode transformação 1 (NS = NP).Como
o número de espiras do primário e secundário é igual, atensão no
secundário é igual a tensão no primário. Transformador Isolador NS
= NP⇒ VS = VPA figura abaixo mostra um exemplo de
transformador isolador.Este tipo de transformador é utilizado para
isolar eletricamenteum aparelho da rede
elétrica._________________________________________________________________________________________________
CST58 Companhia Siderúrgica de Tubarão 57. Espírito
Santo_________________________________________________________________________________________________Os
transformadores isoladores são muito utilizados emlaboratórios de
eletrônica para que a tensão presente nasbancadas seja
eletricamente isolada da rede.Relação de Potência em
TransformadoresO transformador é um dispositivo que permite
modificar osvalores de tensão e corrente em um circuito de CA.Em
realidade, o transformador recebe uma quantidade deenergia
elétrica no primário, transforma em campo magnético econverte
novamente em energia elétrica disponível nosecundário.A quantidade
de potência absorvida da rede elétrica peloprimário do
transformador é denominada de potência doprimário, representada
pela notação PP.Admitindo-se que não existam perdas por aquecimento
donúcleo, pode-se concluir que toda a potência absorvida noprimário
está disponível no secundário. Potência Disponível no Secundário =
Potência Absorvida no PrimárioA potência disponível no secundário é
denominada de potênciado secundário PS. Se não existem perdas
pode-se afirmar: PS = PPA potência do primário depende da tensão
aplicada e dacorrente absorvida da rede: Potência do Primário
⇒ PP = VP x
IP_________________________________________________________________________________________________SENAIDepartamento
Regional do Espírito Santo 59 58. Espírito
Santo_________________________________________________________________________________________________A
potência do secundário é produto da tensão e corrente nosecundário:
Potência do Secundário⇒ PS = VS x ISConsiderando o
transformador como ideal pode-se,
, . . . , óleo circula pela serpentina, passando por um
processo de resfriamento toda vez que ele percorre os dutos de
retorno ao reservatório. A água, por sua vez, numa atividade
contínua, faz o resfriamento da serpentina, por onde circula o
óleo. Trata-se de uma refrigeração forçada. A serpentina de óleo é
externa ao transformador.Completando nosso estudo sobre tipos de
resfriamento paratransformadores, trataremos de mais alguns
detalhes porexemplo: óleo mineral Meios líquidos para isolar e
resfriar óleo ascarelO óleo mineral é o mais usado, por satisfazer
aos casos normaisde instalação, além de ter preço reduzido. O uso
do óleoascarel, produto químico não inflamável, se restringe a
casosespeciais.Por ser isolante, o óleo do transformador deve ser
verificado acada três anos, pelo menos. Essa inspeção só pode
ser feita porpessoal especializado, porque até o simples contato
com o óleopode contaminá-lo.O tanque do transformador, além de ser
um depósito de óleo,tem a característica de dissipador de calor,
transferido pelo meiolíquido (óleo
isolante)._________________________________________________________________________________________________
CST70 Companhia Siderúrgica de Tubarão 69. Espírito
Santo_________________________________________________________________________________________________Como
você pode observar nas ilustrações, os tanques temformas próprias
para essa finalidade, ou seja, são providos dealetas ou tubulações,
por onde circula o óleo.O peso de toda a estrutura dos enrolamentos
(bobinas, núcleo eainda isoladores) é sustentado pelo tanque,
principalmentequando se trata de transformadores que se montam em
postese são presos por ganchos.Construídos com chapa reforçada, o
acabamento dos tanques écuidadoso, por ser responsável, também pelo
bomfuncionamento.Os tipos variam podem ser lisos ou
corrugados (de chapaondulada).Esse tipo de tanque é normalmente
utilizado emtransformadores de média capacidade, onde o aquecimento
dasbobinas é menor.É necessário verifcar o nível do óleo
periodicamente, para quenão haja falta de óleo no transformador.
Mas nunca abra umtransformador, para não contaminar seu óleo
isolante.Analise, no esquema abaixo, as ligações das bobinas
doprimário._________________________________________________________________________________________________SENAIDepartamento
Regional do Espírito Santo 71 70. Espírito
Santo_________________________________________________________________________________________________Veja,
novamente, a mesma ligação, representada de forma
maissimples.Observe que os três diagramas representam a mesma
ligaçãoem estrela.Essa ligação é válida tanto para o primário
como para osecundário.De forma idêntica, você pode fazer a ligação
triângulo.Vejamos um exemplo de ligação triângulo no primário de
umtransformador.A ligação triângulo também é válida, tanto para o
primário comopara o secundário.No transformador, as ligações
estrela ou triângulo devemobedecer às notações que correspondem às
Entradas e Saídasdas fases.Isso é necessário, pois a corrente, em
cada fase, tem que tersentido definido.Vamos representar as fases,
com as entradas e saídas, e asletras correspondentes, conforme as
normas._________________________________________________________________________________________________
CST72 Companhia Siderúrgica de Tubarão 71. Espírito
Santo_________________________________________________________________________________________________Observe
o diagrama: As letras U, V e W correspondem às entradas das fases
F1, F2 e F3, respectivamente. As letras X, Y e Z correspondem às
saídas das fases F1, F2 e F3, respectivamente.Como ficou visto
acima, essas letras são normalizadas.• U, V e W são sempre
entradas.• X, Y e Z são sempre saídas.Para o fechamento em estrela,
temos que ligar as três saídasdas fases.Fechamos X, Y e Z. Esse
fechamento origina o ponto neutro.U, V e W ficam sendo as entradas
das fases.Vamos, agora, ao fechamento em triângulo, conforme
asnotações de entrada e saída.Veja o diagrama abaixo:Esse diagrama
representa as conexões internas de um transformador fechado
emtriângulo.Tem, ainda, as notações de entrada e saída das fases.Em
U, V e W temos as entradas das
fases._________________________________________________________________________________________________SENAIDepartamento
Regional do Espírito Santo 73 72. Espírito
Santo_________________________________________________________________________________________________Para
o fechamento em triângulo, as ligações são feitas daseguinte
forma:• Entrada de F1 com saída de F3 ⇒ U com Z• Entrada de F2
com saída de F1⇒ V com X• Entrada de
F3 com saída de F2 ⇒ X com Y.Essas conexões são válidas para
primário e secundário.Vimos os fechamentos estrela e triângulo,
conforme as notaçõespara entrada e saída.Vamos, agora,
complementá-las:• Para o primário você notará U1, V1 e W 1• Para o
secundário você notará U2, V2 e W 2.Por norma, temos que observar
os terminais que correspondemà entrada e saída do transformador.Não
confundir entrada e saída das fases, com a entrada e saídado
transformador.A entrada e saída do transformador se refere aos
terminais deentrada e saída do primário e secundário. Esses
terminais ficamna tampa, na parte superior externa do
transformador.Veja, na figura abaixo, onde tem origem os terminais
do primárioe secundário. Note que por hipótese, suas fases são
ligadas
emtriângulo e estrela. A notação dos terminais é feita conforme as
normas da ABNT: • H1, H2 e H3 ⇒ é usada para os terminais de
tensão mais alta • X1, X2
.
_________________________________________________________________________________________________
série de capacitoresPara capacitores associados em série, valem
estaspropriedades:• A diferença de potencial da associação é igual
à soma das diferenças de potencial dos capacitores
associados: C1 C2 C3 +Q -Q +Q -Q +Q -Q U1 U2 U3 U = U1+ U2 + U3•
Todos os capacitores associados tem a mesma carga, que é igual à
carga da associação.Vamos obter a capacidade equivalente a esse
conjunto. SendoU a diferença de potencial da associação e Q a carga
daassociação, temos: Q Ceq = Q 1 U1 + U2 + U3 U ⇒ Ceq = = = U1
+ U2 + U3 Ceq QU = U1 + U2 + U3 1 U1 U2 U3Portanto: = + + Ceq Q Q
QU1 1 = Q
C1 U2 1 1 1 1 1 = ⇒ = + +Q C2 C eq C1 C2 C3U3 1 = Q C3 Numa
associação de capacitores em série, o inverso dacapacidade
equivalente é
igual à soma dos inversos dascapacidades dos capacitores
associados.Para dois capacitores em série, temos: 1 1 1 1 C1 + C 2
= + ⇒ =C eq C1 C2 C eq C1 x C 2 C1 x C 2C eq = C1 + C
2_________________________________________________________________________________________________SENAIDepartamento
Regional do Espírito Santo 129 128. Espírito
Santo_________________________________________________________________________________________________Associação
em paralelo de capacitoresPara capacitores associados em
paralelo, valem estaspropriedades:• A carga da associação é igual à
soma das cargas dos capacitores associados: Q = Q1 + Q2 + Q3• Todos
os capacitores associados têm a mesma diferença de potencial.Vamos
obter a capacidade equivalente a esse conjunto.
SendoU a diferença de potencial da associação e Q a carga
daassociação, temos: Q C eq = Q1 + Q 2 + Q 3 Q1 Q2 Q3 U ⇒ Ceq
= = + + U U U UQ =
Q1 + Q 2 + Q 3 Q1 = C1 U Q2 = C2 ⇒ Ceq = C1 + C2 + C3U Q3 = C3
U A capacidade equivalente a uma associação de capacitores
emparalelo é igual à soma das capacidades dos
capacitoresassociados._________________________________________________________________________________________________
CST130 Companhia Siderúrgica de Tubarão 129. Espírito
Santo_________________________________________________________________________________________________Exemplo
1:Associaram-se em série dois capacitores de capacidadeC1 = 30µF e
C2 = 60µF. Aplicou-se ao conjunto uma d.d.p. de 15V. Qual a d.d.p.
em cada um?
Resolução:Vamos achar a capacidade equivalente: 30 x 60Ceq
=⇒ Ceq = 20µF 30 + 60A carga do conjunto é:Q = Ceq x U = 20 x
10-6 x 15 -6Q = 300 x 10
CEssa é a carga de cada um, pois eles estão associados emsérie.
Vamos então calcular as d.d.p.: Q 300 x 10 -6U1 = = ⇒ U1 = 10
V C1 30 + 10 -6 Q 300 x 10
-6U2 = =⇒ U2 = 5 V C2 60 + 10 -6Exemplo 2:Este conjunto foi
ligado a uma bateria de 100V. Calcule a cargado capacitor de
10µF._________________________________________________________________________________________________SENAIDepartamento
Regional do Espírito Santo 131 130. Espírito
Santo_________________________________________________________________________________________________Resolução:Inicialmente,
vamos
obter a capacidade equivalente:Como a d.d.p. total é de 100V, a
carga da associação será: x 100 ⇒ Q = 24 x 10 C -6 -4Q = Ceq x
U = 24 x 10Vamos achar agora a d.d.p. entre A e B. A
capacidadeequivalente entre esses pontos é CAB = 40µF. A carga
dessecapacitor equivalente é igual à carga da associação, já
que
194. Espírito
Santo_________________________________________________________________________________________________48.
As figuras abaixo representam o esquema de um: a) Disjuntor
termomagnético. b) Relé térmico. c) Contator. d) Interruptor de
corrente de fuga.49. Marque a alternativa incorreta: a) O reator
tem por finalidade provocar um aumento de tensão durante a ignição
e uma redução de corrente durante o funcionamento normal de uma
lâmpada de descarga. b) O starter ou disparador é uma espécie de
minilâmpada néon e destina-se a provocar um pulso de tensão, a fim
de deflagrar a ignição na lâmpada. c) As lâmpadas de descarga - luz
mista reúne em uma só lâmpada as vantagens da lâmpada
incandescente, da fluorescente e da de vapor de mercúrio. d) Uma
lâmpada, quando opera sob tensão inferior a tensão nominal, tem sua
vida útil diminuída.50. Marque a alternativa incorreta: a) O captor
do pára-raios é constituído por uma “ponta” ou condutor
metálico pontiagudo que, por sua situação elevada, facilita as
descargas elétricas atmosféricas. b) A proteção com o
pára-raios Franklin é mais eficiente que a do pára-raios
Radioativo. c) A distância mínima entre eletrodos de terra para um
pára-raios deve ser de 3 metros e podem ser instalados
(quando forem necessários mais de um eletrodo) em forma triangular,
radial ou em linha. d) Os pára-raios ionizantes ou radioativos
representam uma fonte de produção de íons que se deslocam para a
atmosfera, ionizando o ar nas
proximidades._________________________________________________________________________________________________
CST196 Companhia Siderúrgica de Tubarão 195. Espírito
Santo_________________________________________________________________________________________________51.
Marque a alternativa incorreta: a) Os fusíveis são dispositivos
usados com o objetivo de limitar a corrente de um circuito,
proporcionando sua interrupção em casos de curtos-circuitos ou
sobrecargas de longa duração. b) O fusível tipo retardado é
indicado para proteção de circuitos resistivos e o tipo rápido para
proteção de circuitos indutivos e capacitativos. c) O relé térmico
é um dispositivo para proteção do motor contra sobrecarga. d) Os
disjuntores termomagnéticos são dispositivos de proteção contra
sobrecarga e curto-circuito.52. O condutor neutro deve possuir a
mesma seção que os condutores fase nos seguintes casos, exceto: a)
Quando o sistema de aterramento for o TN-C para qualquer seção dos
condutores fase. b) Em circuitos monofásicos e bifásicos, qualquer
que seja a seção dos condutores fase. c) Em circuitos trifásicos,
quando a seção do condutor fase 2 for inferior ou igual a 25,0 mm .
d) Em circuitos trifásicos quando for revista a presença de
harmônicas, qualquer que seja a seção dos condutores fase.53. Os
dispositivos usados para teste de carga em baterias são: a)
Densímetro e Wattímetro. b) Voltímetro de Alta Descarga e
Amperímetro. c) Densímetro e Voltímetro de Alta Descarga. d)
Voltímetro de Alta Descarga e
Goniômetro._________________________________________________________________________________________________SENAIDepartamento
Regional do Espírito Santo 197 196. Espírito
Santo_________________________________________________________________________________________________54.
A função do capacitor em um motor monofásico C.A. de fase auxiliar
é: a) Corrigir o fator de potência do motor que é muito baixo. b)
Aumentar a capacidade de carga nominal do motor. c) Produzir maior
defasamento entre os campos magnéticos principal e auxiliar quando
o motor trabalha com a velocidade nominal. d) Dar maior
conjugado de arranque.55. O escorregamento de um motor trifásico
C.A. de 4 pólos a uma velocidade de 1.620 R.P.M., em 60 Hz, é: a)
1%. b) 10%. c) 18%. d) 1,8%.56. A figura abaixo representa: a)
Gerador de corrente contínua auto-excitado com excitação mista. b)
Gerador de corrente contínua com excitação independente. c) Gerador
de corrente contínua auto-excitado com excitação série. d) Gerador
de corrente contínua auto-excitado com excitação
paralela._________________________________________________________________________________________________
CST198 Companhia Siderúrgica de Tubarão 197. Espírito
Santo_________________________________________________________________________________________________57.
A ligação ZIG e ZAG no secundário de um transformador trifásico é
recomendada para: a) Transformadores com cargas de baixo fator de
potência. b) Transformadores alimentado grandes cargas resistivas.
c) Transformadores de distribuição alimentando cargas
desequilibradas. d) Transformadores com pequenas cargas ligadas em
estrela.58. Qual os tipos de sistemas de aterramento? Desenhe o
esquema de cada um deles.59. Qual os sistema de aterramento ideal
para um prédio que funciona como CPD.60. Explique como
funciona:a) Pára-raios FRANKLIN.b) Pára-raios radioativo ou de
ionização.Compare a proteção dos dois tipos de pára-raios.61. Os
fusíveis são usados para: a) Interromper a corrente dos circuitos
elétricos e permitir a partida de motores. b) Interromper a
corrente em caso de curto e defeito nas máquinas. c) Interromper a
corrente de sobrecarga elevada de longa duração e curto circuito.
d) Interromper a corrente de curto circuito e proteger a
instalação._________________________________________________________________________________________________SENAIDepartamento
Regional do Espírito Santo 199 198. Espírito
Santo_________________________________________________________________________________________________62.
Os parafusos de ajuste: a) Fazem parte dos fusíveis NH. b) impedem
o uso de fusível de maior capacidade. c) Permitem bem contato. d)
Permitem o ajuste entre a tampa e a base.63. As cores da
espoleta do fusível correspondem a: a) Tensão de isolação. b)
Corrente de curto circuito. c) Normas da A.B.N.T. d) Corrente
nominal.64. Capacidade de ruptura significa: a) Corrente que o
fusível interrompe num curto circuito. b) Corrente padronizada para
o fusível. c) A corrente que o fusível pode interromper com
segurança. d) A corrente que o fusível pode interromper em caso de
curto circuito.65. Nas seguranças fusíveis a indicação da queima é
feita pela: a) Espoleta. b) Capsula. c) Disparador. d) Lâmpada de
prova._________________________________________________________________________________________________
CST200 Companhia Siderúrgica de Tubarão
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