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25/12/2014
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MONTAGEM E MANUTENÇÃO DE MICROCOMPUTADORES
SENAC – PI
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS
Instrutor: Marcus Vinicius
Instalações Elétricas
• 1º passo para testes em possíveis problemas no PC;
• Problemas na instalação podem ocasionar travamentos, reinícios, desligamentos repentinos, perda/desgaste de peças;
• Responsáveis por problemas no PC:
1. Instalações elétricas;
2. Hardware;
3. Software;
4. Peopleware; 2
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS CONCEITOS BÁSICOS
• Corrente Elétrica (I)
• Tensão Elétrica (V) / Diferença de Potencial (DDP)
• Circuito Elétrico
• Potência Elétrica (Pot)
• Choque elétrico
• Curto Circuito
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CORRENTE ELÉTRICA (I) CONCEITOS
• Movimento ordenado de partículas eletricamente carregadas. Só existe a partir do momento que ligamos algum aparelho na tomada;
• A unidade padrão no SI para medida de intensidade de corrente é o ampere(A);
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TENSÃO ELÉTRICA (V) CONCEITOS
• Força externa que empurra a corrente;
• A tensão é a causa da corrente e a corrente é o efeito;
• A tensão está sempre presente numa tomada, independente da existência de um equipamento qualquer ligado ou não;
• Tipos: Alternada e Contínua;
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ESTUDO DA TENSÃO ELÉTRICA TENSÃO ALTERNADA
• A cada instante os pólos de uma tomada de energia se invertem tornando-se ora positivos ora negativos;
• Existe também a variação de valores durante todo o fornecimento da mesma;
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ESTUDO DA TENSÃO ELÉTRICA TENSÃO ALTERNADA – Cont.
• Ponto de localização: Tomada Elétrica;
• Frequência de oscilação: 60 Hz;
• Valores: 110V ou 220V (dependendo da região);
• Intervalos aceito para a tomada:
– 220: [200V - 240V]
– 110: [90V – 120V]
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ESTUDO DA TENSÃO ELÉTRICA TENSÃO CONTINUA
• Flui num único sentido ou polaridade;
• Fontes Geradoras: Baterias, Fontes de alimentação;
• Separação dos pólos positivos e negativos;
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CIRCUITO ELÉTRICO - CONCEITOS
• Caminho fechado para o percurso da corrente elétrica;
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Choque Elétrico
• Reação do organismo à passagem da corrente elétrica;
• Afinal, é a voltagem ou a corrente que faz mal?
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Efeitos da corrente no organismo humano
• 100µA a 1mA – limiar da sensação;
• 1mA a 5mA – formigamento;
• 5mA a 10mA – Sensação desagradável;
• 10mA a 20mA – Pânico, sensação muito desagradável;
• 20 a 30mA – Parasilia Muscular;
• 30 a 50mA – Respiração Afetada;
• 50 a 100mA – Dificuldade extrema em respirar;
• 100 a 200mA – Morte;
• > 200mA – Queimaduras serveras; 12
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POTÊNCIA ELÉTRICA (Pot) CONCEITOS
• Medida do gasto de qualquer equipamento, que ele exige para funcionar;
• Unidade de medida: Watt (W) ou VoltAmpere (VA);
• Potencia (Pot) = Tensão(V) * Corrente (I);
• Exemplo
– Lâmpada de potencia de 100W;
– Tensão da rede elétrica: 220V;
– Corrente necessária para alimentar: ? 13
CONSUMO DE UM EQUIPAMENTO
WATTS X VA
• O valor em Watts sempre será menor que o valor correspondente em VA, devido ao “Rendimento”;
• Potência Aparente (VA) = Voltagem * Corrente;
• Potência Ativa (W) = Voltagem * Corrente * Fator de potencia * Rendimento;
• Exemplo: No-break TS-Shara 1400VA
– Rendimento em rede: 0,96
– Rendimento em inversor: 0,80
– Fator de Potencia: 0,65
– Tensão: ?
– Corrente: ?
• Dúvida: 110V ou 220V ?
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PADRÃO ANTIGO DA TOMADA TRIPOLAR
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PADRÃO NOVO TOMADA TRIPOLAR
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COMPARATIVO PADRÕES
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SUBSTITUIÇÃO DE TODOS OS PADRÕES ANTIGOS
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PÓLO FASE
• Na vista frontal, sempre do lado direito;
• Negativo e Positivo simultaneamente;
• Entrada da Tensão: 220V ou 110V;
• “Pólo que dá choque”;
• Utilizado para transmissão de energia;
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PÓLO NEUTRO
• Na vista frontal, sempre do lado esquerdo;
• “Pólo de retorno”: ~0V;
• Nem positivo, nem negativo;
• Utilizado para transmissão de energia juntamente com o pólo fase;
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PÓLO TERRA
• Não é utilizado para transmissão de energia: 0V;
• Instalação do Aterramento;
• Na vista frontal, sempre localizado na parte inferior, bem ao centro da tomada;
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CHAVE TESTE DIGITAL
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CHAVE TESTE ANALÓGICA
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DIFERENÇA DE POTENCIAL (DDP) CONCEITOS
• Capacidade que um corpo energizado tem de realizar trabalho, ou seja, atrair ou repelir outras cargas elétricas;
• Movimenta a energia elétrica porque é justamente ela que permite a passagem de elétrons de um corpo a outro;
• Se ambos os corpos tiverem o mesmo potencial elétrico, não haverá corrida de elétrons entre eles e consequentemente não haverá corrente elétrica;
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ESTUDO DA DIFERENÇA DE POTENCIAL
• Dados dois pólos A e B da tomada, usaremos a seguinte equação:
»DDP(A,B) = Va - Vb
• Exemplo » Tf = 220V
» Tn = 0V
» Tt = 0V
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MULTÍMETRO - APRESENTAÇÃO
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BORNES OU PONTAS DE PROVA
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MULTÍMETRO - GRANDEZAS
V~ (Voltimetro Alternado): Medição de tensão alternada. Unidade de medida é o Volt(V); Exemplo: Teste da DDP da tomada;
V– (Voltimetro Continuo): Medição da tensão contínua. Unidade de medida é o Volt(V); Exemplo: Teste da saída da fonte de alimentação ou de
baterias;
Ω (Ohmímetro) : Medição de resistência. Unidade de medida é o Ohm; Exemplo: Teste de cabos de força;
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COMO O MULTIMETRO TRABALHA
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Testando Tomada Tripolar
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PROBLEMAS NA INSTALAÇÃO DA TOMADA ELÉTRICA
• Pólos Trocados: os valores da DDPf,t e DDPn,t estão invertidos;
• Falta de Aterramento: os valores da DDPf,t e DDPn,t dão zero(0);
• Extensões: várias tomadas ligadas entre si sobrecarregando a rede elétrica;
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EXEMPLO 01 DE EXTENSÕES
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EXEMPLO 02 DE EXTENSÕES
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DIMENSIONAMENTO CORRETO DA INSTALAÇÃO ELÉTRICA
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DISTURBIOS NA ENERGIA ELÉTRICA
Eventos que produzem resultados indesejados para o sistema.
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DISTURBIOS NA ENERGIA ELÉTRICA
• SURTO DE TENSÃO;
• SUBTENSÃO;
• SOBRETENSÃO;
• BLACKOUT;
• RUIDO;
• SOBRECARGA;
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SURTO DE TENSÃO (SPIKES OU SURGES)
• Quedas/aumentos bruscos no valor da tensão;
• Gera um desgaste maior nos equipamentos;
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SUBTENSÃO(BROWNOUTS OU SAGS)
• Tensão abaixo do suficiente para um equipamento funcionar;
• Pode ser causada por um novo equipamento de alto consumo ligado na rede;
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SOBRETENSÃO
• Tensão acima do suportado por um equipamento;
• Causa o rompimento do isolamento dos condutores, provocando a queima de equipamentos;
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BLACKOUT
• Ausencia de energia para o funcionamento de um equipamento;
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SOBRECORRENTE(SOBRECARGA)
• Diminuição da tensão e aumento da corrente pelos condutores, contribuindo para a perda de energia através do efeito joule e aquecimento dos condutores, podendo provocar curto-circuitos;
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RUIDO
• Tensão extra adicionada ao sinal original que pode causar uma deturpação nele e consequentemente distorcendo a informação transmitida;
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CURTO-CIRCUITO - CONCEITOS
• Ameaça principal a integridade de qualquer instalação elétrica;
• A intensidade da corrente é alta tal que os condutores não conseguem “frear” esta intensidade;
• Geralmente o dispositivo não sofre dano algum, mas a instalação elétrica do ambiente pode sofrer danos graves;
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CONSEQUÊNCIAS
• Travamentos;
• Reinícios;
• Perda de dados/informações
• Perda/Defeitos em equipamentos;
• Obs.: a perda de dados é decorrente de travamentos ou reinícios;
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Equipamentos de Proteção elétrica
• Filtro de Linha;
• Estabilizador;
• No-Break;
• Módulo Isolador (em algumas literaturas ou 99,9% delas, é rejeitado);
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FILTRO DE LINHA
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FILTRO DE LINHA - CONCEITOS
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FILTRO DE LINHA - FUNÇÕES
• Direcionar picos de tensão e descargas elétricas, fornecendo uma corrente constante ao equipamento e direcionando o excesso ao terra;
• Expandir o número de tomadas disponíveis perto do micro ou de equipamentos de áudio/vídeo;
• Garantia que todos os seus equipamentos estão devidamente aterrados;
• Proteção contra curto-circuito e sobrecarga de tensão;
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FUSÍVEL
• Dispositivo de proteção contra altas corrente em circuitos;
• Na troca do fusível observar: Corrente e Voltagem do fusível;
• Ambos estão relatados na extremidade do fusível;
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ESTABILIZADOR
• Tipo de proteção: Subtensões, Sobretensões;
• Os Estabilizadores de Tensão visam a proteção contra a variação de tensão da rede elétrica da concessionária, mantendo a tensão estabilizada dentro de uma determinada faixa;
• Possui um fusível assim como o filtro de linha;
• Observar a potência na hora da compra;
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ESTABILIZADOR
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MÓDULO ISOLADOR
• Oferecido como um substituto ao aterramento;
• Utiliza uma transformador isolador na estabilização da tensão;
• Funciona como um "quebra galho" para situações em que o aterramento é inviável e serve mais para proteger o usuário de choques do que proteger o equipamento;
• Tem a desvantagem de desperdiçar cerca de 10% da energia fornecida (mais do que a maioria dos estabilizadores), que é convertida em calor;
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MODULO ISOLADOR
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NO-BREAK (UPS) • Tipo de proteção: Subtensões, Sobretensões, Ruído,
Black-out;
• Garantir, no caso de interrupção do fornecimento da energia elétrica, o funcionamento do PC ou qualquer outro dispositivo a ele conectado com um tempo de funcionamento extra para que o usuário salve seus trabalhos e faça o desligamento seguro e correto do sistema.
• Já incorporam as funções de estabilizador;
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TIPOS DE UPS
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OFFLINE (STANDBY)
– Alternativa mais barata aos online. Neles, a corrente elétrica é filtrada e entregue diretamente aos equipamentos, como faria um filtro de linha.
– Paralelamente, temos as baterias e o inversor, que assume rapidamente em caso de queda na rede. O circuito responsável pelo chaveamento demora alguns milésimos de segundo (faixa dos 2 a 8 ms) para perceber a queda na rede e acionar o inversor, por isso existe uma breve interrupção no fornecimento aos equipamentos, que acaba passando despercebida graças aos circuitos da fonte de alimentação.
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OFFLINE
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ONLINE DOUBLE-CONVERSION OU CONVERSÃO DUPLA
– São os mais seguros, onde as baterias são carregadas de forma contínua e o inversor fica constantemente ligado, retirando energia das baterias e fornecendo aos equipamentos. Este layout faz com que os equipamentos fiquem isolados da rede elétrica, com os circuitos de entrada e as baterias absorvendo todas as variações.
– Possuem uma baixa eficiência energética, devido à dupla conversão realizada trabalhando com 70 a 90% de eficiência.
– Para melhorar a eficiência, muitos fabricantes utilizam layouts híbridos , onde um circuito monitora a corrente da tomada e chaveia rapidamente para o modo de operação online apenas quando ela apresenta variações ou um nível de ruído acima de um valor estipulado. Este modo de operação é muito comum em nobreaks para servidores, já que oferece um bom nível de proteção e desperdiça menos energia.
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ONLINE
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LINE-INTERACTIVE
– Evolução dos offline. Neles, o inversor também assume apenas quando existe falha na rede elétrica; a diferença é que o inversor fica ligado continuamente e um circuito de monitoramento se encarrega de monitorar a tensão e usar energia do inversor em caso de queda na tensão.
– Caso ocorra um brownout e a tensão caia, o circuito repõe os mesmos 10% usando energia do inversor, de forma que os aparelhos recebem sempre uma tensão de 115V. Os nobreaks line-interactive utilizam as baterias de uma forma muito mais ágil que os offline e são mais confiáveis. O problema é que eles também desperdiçam mais energia, já que o inversor precisa ficar continuamente acionado.
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LINE-INTERACTIVE
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LINE-BOOST
– Em vez de manterem o inversor continuamente ativo, a postos para compensar variações na rede elétrica, eles utilizam um transformador auxiliar, que aumenta a tensão em um valor fixo (geralmente 12%) quando usado.
– Se a tensão cai, o transformador auxiliar entra em cena, aumentando a tensão atenuando a redução. A função desse sistema é evitar que o nobreak precise chavear para as baterias durante brownouts, preservando a carga para quando elas forem realmente necessárias.
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LINE-BOOST
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FILTRO X NO-BREAK
• O estabilizador desperdiça mais de 6% de toda a energia que passa por ele. O filtro de linha não;
• O filtro de linha é mais barato, já que não utiliza o transformador e o relé;
• O filtro de linha é um dispositivo passivo, que não produz as variações de tensão criadas pelo seletor do estabilizador, assim ele faz seu trabalho sem oferecer efeitos colaterais;
• A carga suportada pelos fusíveis é maior que a dos estabilizadores;
• A única situação em que o uso do estabilizador pode ser útil é em locais com uma fiação sub-dimensionada, onde a tensão cai quando algum equipamento é ligado. Nesses casos, o pequeno aumento de tensão oferecido pode ser suficiente para evitar o desligamento;
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TENSÃO DE ENTRADA x
TENSÃO DE SAIDA
• Tensão de entrada: alimenta o aparelho para seu funcionamento;
• Tensão de saída: flui do equipamento para os demais, ligados nele;
• Observar a chave seletora no equipamento para escolha correta da tensão de entrada;
• Observar as especificações do fabricante no próprio equipamento para configuração correta da tensão de entrada do que estiver ligado no mesmo;
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Exemplos de configuração da tensão de entrada
• Estabilizador/No-break/fonte de alimentação ligados na tomada elétrica: ?
• Fonte de alimentação ligada no estabilizador: ?
• Filtro de linha ligado na tomada: ?
• Filtro de linha ligado no estabilizador: ?
• Fonte de alimentação ligado no filtro de linha: ?
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BIBLIOGRAFIA
• FIGURAS UTILIZADAS: INTERNET E LIVRO ABAIXO RELATADO;
• INSTALAÇÕES ELÉTRICAS SEM MISTÉRIOS • EDITORA SABER: WWW.EDITORASABER.COM.BR
• SITE PARA AQUISIÇÃO: WWW.SABERMARKETING.COM.BR
• AUTOR: NEWTON BRAGA;
• 2ª EDIÇÃO;
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