Sistemas Elétricos de Aeronaves – Aula 7

• O desempenho satisfatório de qualquer avião moderno depende em grande parte da confiabilidade contínua nos sistemas e subsistemas elétricos.

• A instalação ou manutenção incorreta ou

descuidada da fiação pode ser fonte de perigo imediato e potencial.

Componentes do Sistema Elétrico

• Um Sistema Elétrico de uma Aeronave é constituído por:

Fios e cabos;

Dispositivos de proteção e controle;

Itens de instalação e encaminhamento;

Etiquetas de identificação;

Terminais de ligação e conectores elétricos;

Componentes do Sistema Elétrico

• Cada qual com sua função específica, escolhido criteriosamente no ato do projeto e instalação com o objetivo de maximizar a segurança e confiabilidade do sistema.

• Lembre-se!

• O funcionamento adequado e contínuo dos sistemas elétricos depende do conhecimento e da técnica do mecânico que os instala, inspeciona e mantém os fios e cabos do sistema elétrico.

Fios e Cabos Elétricos

• São os condutores elétricos do sistema responsáveis por alimentar, receber e transmitir sinais elétricos oriundos dos diversos equipamentos embarcados na aeronave.

• Somente para especificar um único fio ou cabo, diversos fatores devem ser considerados, tais como:

Tipo de material condutor;

Tipo de material isolante;

Dimensão da bitola;

Tipo de Material Condutor • Sobre o tipo de material condutor pesam sub fatores

tais como: Condutibilidade elétrica; Dutibilidade; Resistência a tração mecânica; Peso; Custo;

• Muito embora o ouro e a prata sejam os melhores

condutores, devido a diversos fatores e em especial o preço, esses dois metais não são empregados*.

• Os metais mais comuns são o cobre e a prata.

• Para efeito desse manual, um fio é classificado como um condutor simples e rígido, ou como um conjunto de condutores retorcidos, ambos revestidos com um material isolante.

• Já um cabo é definido por dois ou mas condutores isolados separadamente e no mesmo invólucro (cabo multicondutor).

Tipo de Material Isolante

• Sobre o tipo de material condutor pesam sub fatores tais como:

Resistência elétrica;

Resistência dielétrica;

Resistência a agentes químicos e intempéries;

• Atualmente na aviação os materiais isolantes mais encontrados são:

O vinil, algodão, náilon, teflon e o amianto mineral.

Bitola do Condutor • A bitola do condutor é a medida da área a seção

transversal do condutor. Na aviação é comumente dada em AWG.

• Quanto maior a bitola do fio, maior a capacidade de condução, contudo, para acertar a medida do condutor sem cometer excessos, alguns fatores devem ser considerados:

Tipo de tensão: CC ou CA; Potência da carga a ser alimentada; Distância; Máxima queda de tensão admissível; Condutor sozinho ou agrupado; “Conduitado” ou ar livre (chicote);

Medida AWG – American Wire Gage

Capacidade de Condução – Tabela AWG

• Observe que pelo padrão AWG, a medida “0000” corresponde a maior bitola e por consequência a maior capacidade de condução de corrente considerando uma temperatura ambiente de até 30°C

Fatores que Afetam a Seleção da Bitola e Emprego do Gráfico de Seleção de Fios

Elétricos

• CC ou CA: Diferem na forma como a corrente circula pelo condutor, logo 10 A e CC é diferente de 10 A em CA para o condutor.

• A potência da carga definirá o valor nominal da corrente nominal do circuito.

• Além disso, a localização da carga implicará também no comprimento do condutor e na queda de tensão.

• Certos equipamentos possuem exigência quanto a tensão mínima de alimentação levando em consideração a pior situação para o condutor.

• De forma genérica a tabela abaixo estabelece que:

• Quando para um determinado condutor estas condições não são satisfeitas, a elevação da bitola deste condutor deverá ser realizada.

• O agrupamento também vem a influenciar na escolha da bitola. A reunião de condutores em Chicotes e Grupos fazem com que o calor produzido por um venha a afetar o outro e vice-versa.

• Uma vez que a capacidade de condução é inversamente proporcional a temperatura, este é um fator relevante na hora de dimensionar o condutor.

Gráfico de Seleção de Fios Elétricos

• O gráfico de seleção de fios elétricos é uma ferramenta de auxilio a projetos. A ilustração a seguir aplica-se a condutores de cobre conduzindo corrente contínua CC.

• Para selecionar a bitola correta do condutor, dois requisitos principais devem ser obedecidos:

1) A bitola do fio deve ser suficiente para evitar queda de voltagem excessiva;

2) A bitola deve ser suficiente para evitar superaquecimento;

Gráfico

Exemplo

• Suponha-se que deseja-se instalar um condutor a 50 pés da barra do avião para um equipamento num sistema de 28 VDC. Para essa distância, uma queda de 1 volt é permitida para operação contínua. Suponha-se também que a corrente a ser conduzida é de 20 A. Qual deverá ser a bitola deste Condutor?

• Resposta: 8 AWG (maior bitola), observe como se obtém em dois passos simples o valor:

2

1

Condutor Selecionado: 8 AWG

Método de Instalação e Itens de Encaminhamento de Condutores

• Os seguintes procedimentos são recomendados para a instalação da fiação elétrica nos aviões tipicamente utilizados na maioria dos casos.

• A fiação deve ser fixada adequadamente em toda sua extensão. Um número suficiente de suportes deve ser instalado para evitar vibração indevida dos trechos sem sustentações. Todos os fios e grupos de fios devem ser direcionados e instalados contra:

Fricção ou roçamento. Alta temperatura. Ser usado como alças ou como suporte de

pertences pessoais e equipamento. Danos pela movimentação de pessoal no interior

do avião. Danos por armazenamento ou movimentação da

carga. Danos por vapores, borrifos ou salpicos de ácido

da bateria. Danos por solventes ou fluidos.

Método de Instalação

• Devem ser evitados também:

Formação de chicote ou grupos com certos fios, tais como fiação de força elétrica desprotegida e fiação para duplicação de equipamento vital.

Proximidade com linhas de combustível ou oxigênio e quando não for possível evitar, manter a maior distância possível.

Método de Instalação

Braçadeiras • São os elementos de sustentação de chicotes e

grupos de condutores.

• Seu diâmetro e a pressão exercida devem ser suficientes para envolver e evitar frouxidão excessiva dos condutores bem como evitar a fadiga mecânica nos fios, junções dos fios e suportes.

Exemplos de Encaminhamentos de Chicotes utilizando Braçadeiras

Chicote através de uma nervura

Chicote próximo a tubulações

Erros e Acertos de Instalação

Identificação de Fios e Cabos

• A fiação e os cabos do sistema elétrico de avião podem ser estampados com uma combinação de letras e números para identificar o fio, o circuito a que ele pertence, o número da bitola e, também, outra informação necessária para relacionar o fio ou cabo com um diagrama elétrico.

• Essas marcas são denominadas código de identificação.

Exemplos de Identificadores

Emendas em Fios

• As emendas em grupos de fios ou chicotes devem ser localizadas, de modo que elas possam ser inspecionadas facilmente. As mesmas devem ser afastadas umas das outras, de modo que o chicote não se torne excessivamente grosso.

• Todas as emendas não isoladas devem ser revestidas com plástico e presas firmemente nas duas extremidades.

Amarração e Laçagem de Chicotes

• Os grupos de fios e chicotes são amarrados, ou laçados, com cordão para tornar mais fácil a instalação, manutenção e inspeção.

Laçagem é prender junto um grupo de fios ou um chicote através de pedaços individuais de cordão, amarrados em volta daqueles em intervalos regulares.

Amarração é prender junto um grupo de fios ou um chicote por um pedaço contínuo de cordão, formando laços em intervalos regulares em volta daqueles.

Amarrações e Laços

Laço tipo “porco” de Chicote

Amarrações e Laços

Amarração de Chicote Amarração de chicote com ramificação