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Espírito Santo CPM - Programa de Certificação de Pessoal de Manutenção Elétrica - Desenho Leitura e Interpretação

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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    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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    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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    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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    SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 11

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    CST 12 Companhia Siderrgica de Tubaro

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    SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 13

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    CST 14 Companhia Siderrgica de Tubaro

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    CST 16 Companhia Siderrgica de Tubaro

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    SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 17

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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

  • 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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    CST 24 Companhai Siderrgica de Tubaro

    Projeto de instalaes de residncia

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    Croqus ("Lay Outs")

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    Departamento Regional do Esprito Santo 25

    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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    Departamento Regional do Esprito Santo 27

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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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    SENAI

    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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    SENAI

    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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    SENAI

    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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    SENAI

    Departamento Regional do Esprito Santo 37

    Diagrama Unifilar

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    CST

    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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    SENAI

    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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    SENAI

    Departamento Regional do Esprito Santo 41

    Esquemas Isomtricos

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    ___________________________________________________________________________________________________ CST 42 Companhia Siderrgica de Tubaro

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    ___________________________________________________________________________________________________ SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 43

    Diagrama de Fiao

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    ___________________________________________________________________________________________________ CST 44 Companhia Siderrgica de Tubaro

    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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    SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 45

    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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    SENAI Departamento Regional do Esprito Santo 47

    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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    ___________________________________________________________________________________________________ CST 54 Companhia Siderrgica de Tubaro

    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