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ELETRICA - Leitura e Interpretacao de Desenho Eletrico
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Esprito Santo
CPM - Programa de Certificao de Pessoal de Manuteno
Eltrica - Desenho
Leitura e Interpretao
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Esprito Santo
Desenho Eltrico - Eltrica SENAI - ES, 1996 Trabalho realizado em parceria SENAI / CST (Companhia Siderrgica de Tubaro) SENAI - Servio Nacional de Aprendizagem Industrial DAE - Diviso de Assistncia s Empresas Departamento Regional do Esprito Santo Av. Nossa Senhora da Penha, 2053 - Vitria - ES. CEP 29045-401 - Caixa Postal 683 Telefone: (27) 3325-0255 Telefax: (27) 227-9017 CST - Companhia Siderrgica de Tubaro AHD - Diviso de Desenvolvimento de Recursos Humanos AV. Brigadeiro Eduardo Gomes, n 930, Jardim Limoeiro - Serra - ES. CEP 29163-970 Telefone: (27) 3348-1333
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Esprito Santo
Sumrio Desenhos Eltricos .........................................................................................................04 Smbolos Grficos de Eletricidade e Eletrnica...............................................................05 Leitura de Escalas................. ..........................................................................................21
Plantas baixas...............................................................................................................23
Croqus ("Lay Outs")....................................................................................................25
Diagramas Eltricos ....................................................................................................28
Partida de Motores.....................................................................................................34
Partida Direta.............................................................................................................34
Chave Estrela-tringulo..................................................................................................36
Inverso no sentido de rotao..............................................................................38
Esquemas Isomtricos....................................................................................................41 Diagrama de fiao.........................................................................................................43
Exerccios.......................................................................................................................44
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CST 4 Companhia Siderrgica de Tubaro
Desenhos Eltricos Introduo Quando vamos executar uma instalao eltrica qualquer, necessitamos de vrios dados como: localizao dos elementos, percursos de uma instalao, condutores, distribuio da carga, protees, etc... Para que possamos representar estes dados, somos obrigados a utilizar a planta baixa do prdio em questo. Nesta planta baixa, devemos representar, de acordo com a norma geral de desenhos NB-8 da ABNT, o seguinte:
a localizao dos pontos de consumo de energia eltrica, seus comandos e indicaes dos circuitos a que esto ligados;
a localizao dos quadros e centros de distribuio;
o trajeto dos condutores e sua projeo mecnica (inclusive dimenses dos condutos e caixas);
um diagrama unifilar discriminando os circuitos, seo dos condutores, dispositivos de manobra e proteo;
as caractersticas do material a empregar, suficientes para indicar a adequabilidade de seu emprego tanto nos casos comuns, como em condies especiais.
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SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 5
Smbolos Grficos de Eletricidade e Eletrnica Introduo O trabalho relaciona as normas nacionais e internacionais dos smbolos de maior uso, comparado a simbologia brasileira (ABNT) com a internacional (IEC), com a alem (DIN) , e com a norte-americana (ANSI) visando facilitar a modificao de diagramas esquemticos, segundo as normas estrangeiras, para as normas brasileiras, e apresentar ao profissional a simbologia correta em uso no territrio nacional. A simbologia tem por objetivo estabelecer smbolos grficos que devem ser usados para, em desenhos tcnicos ou diagramas de circuitos de comandos eletromecnicos, representar componentes e a relao entre estes. A simbologia aplica-se generalizadamente nos campos industrial, didtico e outros onde fatos de natureza eltrica precisem ser esquematizados graficamente. O significado e a simbologia esto de acordo com as abreviaturas das principais normas nacionais e internacionais adotadas na construo e instalao de componentes e rgos dos sistemas eltricos
SIGLA SIGNIFICADO E NATUREZA
ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas Atua em todas as reas tcnicas do pas. Os textos de normas so adotados pelos rgos governamentais (federais, estaduais e municipais) e pelas firmas. Compem-se de Normas (NB), Terminologia (TB), Simbologia (SB), Especificaes (EB), Mtodo de ensaio e Padronizao. (PB).
ANSI American National Standards Institute Instituto de Normas dos Estados Unidos, que publica recomendaes e normas em praticamente todas as reas tcnicas. Na rea dos dispositivos de comando de baixa tenso tem adotado freqentemente especificaes da UL e da NEMA.
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CST 6 Companhia Siderrgica de Tubaro
SIGLA SIGNIFICADO E NATUREZA
CEE International Comission on Rules of the approval of Eletrical Equipment Especificaes internacionais, destinadas sobretudo ao material de instalao.
CEMA Canadian Eletrical Manufctures Association Associao Canadense dos Fabricantes de Material Eltrico.
CSA Canadian Standards Association Entidade Canadense de Normas Tcnicas, que publica as normas e concede certificado de conformidade.
DEMKO Danmarks Elektriske Materielkontrol Autoridade Dinamarquesa de Controle dos Materiais Eltricos que publica normas e concede certificados de conformidade.
DIN Deutsche Industrie Normen Associao de Normas Industriais Alems. Suas publicaes so devidamente coordenadas com as da VDE.
IEC International Electrotechinical Comission Esta comisso formada por representantes de todos os pases industrializados. Recomendaes da IEC, publicadas por esta Comisso, j so parcialmente adotadas e caminham para uma adoo na ntegra pelos diversos pases ou, em outros casos, est se procedendo a uma aproximao ou adaptao das normas nacionais ao texto dessas normas internacionais.
JEC Japanese Electrotechinical Committee Comisso Japonesa de Eletrotcnica.
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SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 7
SIGLA SIGNIFICADO E NATUREZA
JEM The Standards of Japan Electrical Manufactures Association Normas da Associao de Fabricantes de Material Eltrico do Japo.
JIM Japanese Industrial Standards Associao de Normas Industriais Japonesas.
KEMA Kenring van Elektrotechnische Materialen Associao Holandesa de ensaio de Materiais Eltricos.
NEMA National Electrical Manufactures Association Associao Nacional dos Fabricantes de Material Eltrico (E.U.A.).
OVE Osterreichischer Verband fur Elektrotechnik Associao Austraca de Normas Tcnicas, cujas determinaes geralmente coincidem com as da IEC e VDE.
SEN Svensk Standard Associao Sueca de Normas Tcnicas.
UL Underwriters Laboratories Inc Entidade nacional de ensaio da rea de proteo contra incndio, nos Estados Unidos, que, entre outros, realiza os ensaios de equipamentos eltricos e publica as suas prescries.
UTE Union Tecnique de lElectricit Associao Francesa de Normas Tcnicas.
VDE Verband Deutscher Elektrotechniker Associao de Normas Tcnicas alems, que publica normas e recomendaes da rea de eletricidade.
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CST 8 Companhia Siderrgica de Tubaro
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CST 10 Companhia Siderrgica de Tubaro
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CST 12 Companhia Siderrgica de Tubaro
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CST 14 Companhia Siderrgica de Tubaro
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CST 16 Companhia Siderrgica de Tubaro
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CST 22 Companhia Siderrgica de Tubaro
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Simbologia
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SENAIDepartamento Regional do Esprito Santo 19
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3, 1 3 , 1 12
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CSTCompanhia Siderrgica de Tubaro 20
Simbologia
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Leitura de Escalas
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SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 21
Desenhamos aquilo que desejamos, reduzindo todas as dimenses proporcionalmente segundo uma escala. Podemos, por exemplo, reduzir todas igualmente 10 vezes. Temos neste caso uma escala de 1:10 (l-se: um para dez). Fica claro, portanto, que a escala uma relao entre a dimenso usada para representar um objeto no desenho e a sua dimenso real. Alguns exemplos serviro para clarear os conceitos. 1o Exemplo - Um objeto tem 10 metros de comprimento. Se seu comprimento for representado num desenho por 1 metro, qual foi a escala usada?
EscalaComprimento no desenho
Comprimento real1 metro
10 metros= = = 1 10:
2o Exemplo - Sabemos que a escala usada numa planta baixa 1:50. Medindo, no desenho, a largura de uma sala encontramos 3,4 cm. Qual a dimenso real da sala? 1
50Significa 1 m representa 50 m
1 dm representa 5 m1 cm representa 0,5 m
3,4 cm x 0,5 1,7 metros3,4 cm representam 1,7 metros.
=
3o Exemplo - Um terreno est sendo representado em escala num desenho. Se o terreno de 12 metros est representado no desenho por 24 centmetros, qual a escala usada no desenho?
Escalacmm
mm
= = = = = =
2412
0 2412
0 2412
112
0 24
150
1 50, ,
,
:
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CST 22 Companhia Siderrgica de Tubaro
Escala de 1:50 (a mais comum em arquitetura). Cada metro no desenho corresponde a 50 metros reais ou seja:
1 0 5cm corresponde a m,
Medimos com o metro sobre o desenho 4,7 cm. Isto corresponde a 4,7 x 0,5 = 2,35 m. Devemos, portanto marcar na obra 2,35 m. Escala de 1:100 Cada metro no desenho corresponde a 100 metros reais, ou seja:
1 1cm corresponde a m
Medimos com o metro sobre o desenho 6,9 cm. Devemos marcar na obra 6,9 x 1 = 6,9 m. Escala de 1:20 Cada metro no desenho corresponde a 20 metros reais, ou seja:
1 0 2cm corresponde a m,
Com um metro de pedreiro medimos sobre o desenho uma certa distncia e achamos 6,75 cm. Devemos marcar na obra 6,75 x 0,2 = 1,35 m. Escala de 1:25 Cada metro no desenho corresponde a 25 metros reais, ou seja:
1 0 25cm corresponde a m,
Em desenho de detalhe, medindo uma distncia com escala mtrica qualquer (metro de pedreiro por exemplo), achamos 35,4 mm ou 3,54 cm. O valor real a ser marcado na obra dever ser 3,54 x 0,25 = 0,885 m ou 88,5 cm.
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Plantas Baixas
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Departamento Regional do Esprito Santo 23
Exemplo de uma planta geral de instalao de luz de residncia. Trata-se de instalao tubulada em eletrodutos, alimentada por sistema monofsico.
Exemplo de uma planta geral de instalao de luz com instalao aberta em isoladores cleat.
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Projeto de instalaes de residncia
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Croqus ("Lay Outs")
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b) Diviso dos circuitos atravs de Setores. a) Codificao dos circuitos parciais;
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CST26 Companhia Siderrgica de Tubaro
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CST28 Companhia Siderrgica de Tubaro
Diagramas Eltricos Industriais Introduo Para o comando, regulao e proteo dos motores eltricos, que constituem os elementos de potncia das instalaes eltricas industriais, empregam-se diferentes dispositivos tais como: contatores, disjuntores, reguladores, rels (proteo, auxiliares), eletroims, sinalizadores, engates eletromagnticos, alarmes, freios mecnicos, etc., interligados por condutores eltricos. Estes dispositivos se conectam eletricamente a uma instalao eltrica em geral destinada a efetuar as operaes requeridas em uma ordem determinada. Os diagramas eltricos so desenhados, basicamente, desenergizados e mecanicamente no acionados. Quando um diagrama no for representado dentro desse princpio, nele devem ser indicadas as alteraes. Os diagramas dividem-se em trs grandes grupos para fins didticos: Diagrama Esquemtico Destinado a facilitar o estudo e a compreenso do funcionamento de uma instalao ou parte dela. Os elementos do diagrama dispem-se de forma que possam facilitar sua interpretao e no seguindo a disposio espacial real. Isto quer dizer que diversos elementos condutores de corrente e os dispositivos de comando e proteo esto representados conforme a sua posio no circuito eltrico e independente da relao construtiva destes elementos. Os diagramas esquemticos so classificados em 3 tipos:
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Departamento Regional do Esprito Santo 29
Diagrama Unifilar Representao simplificada, geralmente unipolar das ligaes, sem o circuito de comando, onde s os componentes principais so considerados. Em princpio todo projeto para uma instalao eltrica deveria comear por um diagrama unifilar.
Diagrama Multifilar a representao da ligao de todos os seus componentes e condutores. Em contraposio ao unifilar, todos os componentes so representados, sendo que a posio ocupada no precisa obedecer a posio fsica real em que se encontram. Como ambos os circuitos, (principal e auxiliar) so representados simultaneamente no diagrama, no se tem uma viso exata da funo da instalao, dificultando, acima de tudo a localizao de uma eventual falha, numa instalao de grande porte.
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CST30 Companhia Siderurgica de Tubaro
Diagrama Funcional (Elementar) A medida que os diagramas multifilares foram perdendo a utilidade, foram sendo substitudos pelos funcionais. Este tipo de diagrama representa com clareza os processo e o modo de atuao dos contatos, facilitando a compreenso da instalao e o acompanhamento dos diversos circuitos na localizao de eventuais defeitos.
Basicamente o Diagrama Funcional composto por 2 circuitos: Circuito Principal ou de Fora Onde esto localizados todos os elementos que tem interferncia direta na alimentao da mquina, ou seja, aqueles elementos por onde circula a corrente que alimenta a respectiva mquina. Circuito Auxiliar ou de Comando Onde esto todos os elementos que atuam indiretamente na abertura, fechamento e sinalizao dos dispositivos utilizados no acionamento da mquina, em condies normais e anormais de funcionamento.
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Departamento Regional do Esprito Santo 31
Os diagramas funcionais so os mais importantes do ponto de vista de projeto, permitindo obter uma idia de conjunto sobre o sistema de comando adotado, que a base de partida, proporcionando os dados fundamentais para a posterior realizao dos diagramas de interligao, nos trabalhos de montagem como tambm a preparao da lista de materiais. Diagrama de Blocos Outro tipo de diagrama explicativo utilizado muitas vezes o denominado Diagrama de Blocos. Consiste essencialmente em um desenho simples cujo objetivo apresentar o princpio de funcionamento de uma instalao eltrica industrial. A necessidade dos diagramas de blocos est muitas vezes no interesse em conhecer o funcionamento de uma instalao sem ter que analisar detalhadamente o diagrama funcional completo, o que levaria muito tempo.
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CST32 Companhia Siderrgica de Tubaro
Layout de Montagem O Layout de montagem constituem um documento importante para orientar a montagem, localizao e reparao de falhas em todos os equipamentos que constituem uma instalao eltrica. O layout que envolva mquinas, equipamentos eltricos, instalaes, etc., deve refletir a distribuio real dos dispositivos, barramentos, condutores, etc., e seus elementos separados, como indicar os caminhos empregados para a interconexo dos contatos destes elementos.
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Departamento Regional do Esprito Santo 33
Identificao de Bornes em Diagramas de Interligao Se duas ou mais partes de uma instalao esto interligadas entre si por condutores, estes so ligados em ambos os lados a blocos terminais (rgua de bornes). Tanto os terminais quanto os conjuntos de bornes so identificados por letras e nmeros. Para os condutores, foi escolhido o critrio da identificao do seu destino em cada borne de conexo. Observe o exemplo abaixo que representa uma interligao de 3 rguas de bornes com suas respectivas numeraes.
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CST34 Companhia Siderrgica de Tubaro
Partida de Motores Partida Direta Em quase todas as concessionrias de fornecimento de energia eltrica permite-se partida direta para motores at 5 HP (3,72 kW). Entende-se por partida direta, a partida com a tenso de abastecimento. Seqncia Operacional Ligao Estando sob a tenso os bornes R, S e T , e apertando-se o boto b1, a bobina do contator c1 ser energizada. Esta ao faz fechar o contato de selo c1, que manter a bobina energizada; os contatos principais se fecharo, e o motor funcionar.
Circuito de Fora Circuito de Comando
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Departamento Regional do Esprito Santo 35
Interrupo Para interromper o funcionamento do contator, pulsamos o boto b0; este se abrir, eliminando a alimentao da bobina, o que provocar a abertura do contato de selo c1, e consequentemente, dos contatos principais, e a parada do motor. Nota: Um contator pode ser comandado tambm por uma chave de um plo. Neste caso, eliminam-se os botes b0 e b1 e o contato de selo c1, e introduz-se no circuito de comando a chave b1.
Circuito de Comando Diagrama Unifilar
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CST36 Companhia Siderrgica de Tubaro
Acima de 5 HP usam-se dispositivos que diminuem a tenso aplicada aos terminais dos motores e desta maneira limita-se a corrente de partida. Tais dispositivos so: Chave estrela-tringulo Esta chave pode ser manual ou automtica e se aplica quando o motor de induo, trifsico e com rotor em gaiola. O boto de comando b1 aciona o contator estrela c2 e, ao mesmo tempo, o dispositivo de retardamento d1; o contato fechador de c2 atua sobre o contato de c1, fechando a bobina c1 do contator da rede. Assim o motor parte em estrela. Decorrido o tempo de retardamento, o contato abridor d1, opera e o contator estrela c2 desligado. Quando o contato abridor de c2 abre, fecha o contator tringulo c3, pois o contato fechador de c1 j estava fechado quando c1 ligou. O motor opera em tringulo. Se quisermos parar o motor, aciona-se o boto b0, interrompendo o contator de rede c1. O contato fechador de c1 abre-se, o contator tringulo desligado e o motor pra. Chave estrela-tringulo de partida automtica de motores.
Circuito de Fora Circuito de Comando
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Departamento Regional do Esprito Santo 37
Diagrama Unifilar
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38 Companhai Siderrgica de Tubaro
Inverso do sentido de rotao de motores trifsicos Quando o boto b1 acionado energiza-se a bobina do contator c1 e abre-se o contato fechador de c1; o motor parte com o sentido de rotao, por exemplo, para a direita. Quando se aciona o boto b2, o contator c1 DESLIGA, atravs do contato abridor de c2 e o contator c2 LIGA atravs do contato fechado por boto de comando. A ordem LIGA para o contator c2 s efetivada quando o contato abridor do contator c1 estiver fechado. O motor frenado e passa a girar no sentido contrrio, por exemplo, esquerda.
Circuito de Fora Circuito de Comando Diagrama Unifilar
Circuito de Fora Circuito de Comando Circuito Unifilar
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Departamento Regional do Esprito Santo 39
Quando se desejar parar o motor aciona-se o boto b0 o que desenergiza a bobina c2 e o rel comutador, parando- se o motor.
Compensador ou autotransformador de partida. O boto de comando b1 aciona a bobina de c1 e o rel temporizado d1. Assim fecha-se o contato fechador de c1 e a bobina de c3 energizada. O motor parte com tenso reduzida e fecha-se o contato fechador e o contato de selo de c3. Decorrido o tempo pr-ajustado, o rel d1 comuta a ligao, ento abre-se o contato fechado e fecha-se o abridor de c1; energiza-se a bobina c2. Assim abre-se o contato abridor de c2 e a bobina de c3 desenergizada e o motor parte com tenso plena.
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CST40 Compnahia Siderrgica de Tubaro
Diagrama de partida automtica de motores com autotransformador
Circuito de Fora Circuito de Comando
Diagrama Unifilar
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Departamento Regional do Esprito Santo 41
Esquemas Isomtricos
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___________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 43
Diagrama de Fiao
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Exerccios: 1. Marque a alternativa que identifica os componentes que
esto representados no diagrama multifilar abaixo:
a) ( ) interruptores simples e lmpada; b) ( ) interruptores intermedirios e lmpadas incandescentes; c) ( ) interruptores paralelos e lmpada incandescente; d) ( ) interruptores unipolares e lmpadas fluorescente; e) ( ) N.R.A.
2. A figura abaixo representa:
a) ( ) o diagrama multifilar de uma chave estrela-tringulo; b) ( ) o diagrama de blocos de uma partida direta de motor
trifsico; c) ( ) o diagrama funcional (fora e comando) de uma partida
direta de motor trifsico; d) ( ) o esquema eltrico de uma chave compensadora; e) ( ) o diagrama funcional de inverso do sentido de rotao de
motor trifsico.
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3. Dados os bornes de ligao do motor monofsico abaixo, faa:
a) ligao em 110V, e sua respectiva ligao com reverso; b) ligao em 220V, e sua respectiva ligao com reverso;
4. Qual a potncia mxima que um motor trifsico 220V pode
ter, partindo direto da rede eltrica e como deve ser ligada suas bobinas para que tenha melhor desempenho?
5. Faa um esquema FUNCIONAL e UNIFILAR de ligao de
um motor trifsico partida direta com reverso. 6. Faa um esquema FUNCIONAL e UNIFILAR de ligao de
um motor trifsico com partida ESTRELA TRINGULO.
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CST 46 Companhia Siderrgica de Tubaro
7. D o nome dos smbolos abaixo:
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8. Escreva o nome do dispositivo eltrico representado por cada uma das simbologias abaixo (norma ABNT):
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CST 48 Companhia Siderrgica de Tubaro
9. Escreva o nome do dispositivo eltrico representado por cada uma das simbologias abaixo (norma ABNT):
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SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 49
10. Desenhe o esquema MULTIFILAR de uma ligao de uma lmpada atravs de um interruptor three-way.
11. Mostre como ficaria a ligao anterior na forma de esquema
UNIFILAR. 12. Rede de distribuio bifsica de fotoclula (110V)
comandando lmpada vapor de mercrio (220V).
Notas:
a) A fotoclula dever ser isolada atrs do poste, de tal modo , que a clula foto-eltrica fique voltada em sentido contrrio s luzes artificiais (letreiros luminosos etc), a fim de evitar operaes incorretas.
b) Em caso de encabeamento do secundrio de ambos os lados do poste a instalao da fotoclula ser feita no parafuso de fixao da cinta superior. Em caso de tangencia em um parafuso adicional de 16 x 45 mm.
c) Em postes de madeira o brao afixado por parafuso de mquina de 16mm x comp. adequado.
d) No caso de poste de madeira, a fotoclula ser afixada no parafuso superior de sustentao da armao do neutro, sendo adicionada uma porca quadrada para parafuso de 16 mm.
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CST 50 Companhia Siderrgica de Tubaro
13. Rede de eletroduto PVC de interruptor duplo comandando
uma lmpada mista com time switch.
14. Sistema hidrulico contendo chave magntica, chave bia e
motobomba monofsica.
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SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 51
15. Sistema de iluminao de emergncia com bateria.
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Exerccios - Medidas de Superfcie 1) Transforme em m2:
a) 7 km2 e) 87,20 dm2 b) 8 dam2 f) 44,93 cm2 c) 6,41 km2 g) 0,0095 hm2 d) 5,3 hm2 h) 524,16 cm2
2) Faa a converso de:
a) 15 m2 em dm2 e) 0,07 dm2 em cm2 b) 30 hm2 em km2 f) 581,4 m2 em dm2 c) 0,83 cm2 em mm2 g) 739 dam2 em km2 d) 3200 mm2 em cm2 h) 0,65 m2 em hm2
Tabela para facilitar os exerccios:
MLTIPLOS SUBMLTIPLOS
Km2 hm2 dam2 m2 dm2 cm2 mm2
CapaCoordenaoSumrio1. Simbologia2. Leitura de escalas3. Plantas baixas4. Croqus ("Lay Outs")5. Diagramas eltricos unif. e mult.6. Esquemas isomtricos 7. Diagrama de fiao8. Exerccios