Aula 22 – Cuidados na instalação

elétricaProfessor: Marcos Elói Basílio

Problemas na instalação elétrica• Não adianta ter um micro cuidadosamente montado e mantido se a

instalação elétrica apresenta problemas. A rede elétrica é um• dos maiores causadores de danos ao microcomputador, devido à

passagem de descargas elétricas e oscilações de tensão, dentre outros problemas.• Os microcomputadores e seus periféricos são equipamentos

sensíveis, sujeitos a falhas caso sejam conectados à rede elétrica da mesma forma que uma geladeira ou um aparelho de TV é ligado.• Os equipamentos de informática são projetados para operar sob

condições seguras e estáveis de alimentação elétrica e, portanto, há certos cuidados a serem observados.

• A rede elétrica pública• Um equipamento elétrico ou eletrônico necessita de energia elétrica

para funcionar.• Essa energia pode ser fornecida ao equipamento de diversas maneiras

como, por exemplo, através de baterias ou da• rede elétrica pública. Normalmente a rede elétrica pública é utilizada

para alimentação de microcomputadores, inclusive notebooks (para carga de suas baterias).• As tomadas de energia elétrica localizadas nas paredes das casas ou

escritórios estão normalmente aptas a fornecer energia elétrica entre 110 e 220 Volts em corrente alternada (Vca). O microcomputador, por• sua vez, opera com valores de tensão da ordem de 3 a 12 Volts de

corrente contínua (Vcc).

• A função da fonte de alimentação é reduzir a intensidade da energia elétrica proveniente da tomada e convertê-la em sinal de corrente contínua através de processos de retificação e filtragem do sinal alternado.• A geração de energia elétrica que chega até uma casa ou escritório é

gerada a quilômetros de distância, "transportada"• por linhas de alta e baixa tensão, passando por grandes chaves

(comutadores) e transformadores, até estar em 110/220V• disponíveis nas tomadas. Durante todo este trajeto, pode haver

interferências eletromagnéticas causadas por raios, instabilidade• na geração (quedas, aumentos), variação de energia demandada• pelos usuários, etc.

• Cada tipo de interferência tem uma denominação técnica e um efeito no sinal da tomada que vai para a fonte de alimentação do micro, podendo ocasionar desde mau funcionamento da máquina até danos irreparáveis aos circuitos. Seguem os principais tipos de interferência:• Sobretensão - ocorre quando, por uma falha no sistema de fornecimento

de energia, nas centrais elétricas ou nos transformadores próximos a nossas casas e escritórios, a tensão sofre uma elevação em sua amplitude, que pode ocorrer por alguns segundos, minutos ou até por tempo indefinido. As fontes de alimentação são normalmente planejadas para garantir valores de tensão de saída mesmo com variações da tensão de entrada da ordem de até 10% do valor nominal ou normal.• Se a sobretensão ultrapassar esta faixa, poderá queimar a fonte, e caso

esta• não tenha proteção (por exemplo, um fusível) contra sobretensão, os

circuitos poderão também ser queimados antes que a fonte deixe de funcionar.

• Subtensão - ao contrário do citado acima, é a diminuição da amplitude (tensão) da rede por excesso de utilização na região em um determinado horário do dia ou por falha no sistema público de fornecimento. Pode ocorrer em uma pequena fração de segundo,• por alguns minutos ou até horas. Dificilmente pode causar danos à

fonte ou aos circuitos, exceto quando se caracteriza por "queda de tensão", de amplitude maior (ver a seguir).• Transienteou ruídos - trata-se de uma pequena variação na tensão da

rede causada pelo acionamento ou desligamento de equipamentos elétricos como geladeiras, aparelhos de ar condicionados, motores elétricos, lâmpadas, etc. Pode fazer com que apareça um transiente também na saída da fonte, mesmo que em quase todos os casos, com menor amplitude, podendo resultar em travamentos ou erros de acesso a memória.

• Queda de tensão - pode ocorrer em função de uma forte sobrecarga na rede elétrica, queima de um fusível de um poste com transformador, entre outros motivos. A diferença entre a• queda de tensão e a subtensão é que a primeira ocasiona por um

longo período uma queda bastante acentuada na amplitude de tensão da rede. Dificilmente pode causar danos à fonte ou aos circuitos, mas pode provocar funcionamento inadequado, exceto por• eventual desligamento do equipamento (ou de parte de seus

componentes, causando mau funcionamento).• Pico de tensão - É parecido com o transiente, provocando alterações

elevadas no valor normal da rede em uma pequena fração de tempo. Pode causar danos na fonte ou em componentes internos do computador, eventualmente, inutilizando-o.

• Um sistema elétrico instável coloca em risco todo o hardware. O dispositivo que mais sofre é o HD, que com o tempo começa a apresentar vários setores defeituosos, seguido pelas memórias e a• placa-mãe, que também podem ficar danificadas com facilidade. É

comum casos de fontes queimadas e, em casos mais extremos,• até mesmo perda total do micro, devido a problemas na rede elétrica,

ou acidentes como um raio que caiu nas proximidades da rede elétrica.

• Evitando problemas com a rede elétrica• Um microcomputador é composto basicamente por placas de circuito

impresso e unidades de leitura e gravação, além de outros periféricos. Todos são elementos sensíveis a variações de temperatura,• umidade do ar e tensão de alimentação.• Sendo assim, manter estes equipamentos em bom funcionamento

exige determinados cuidados. O primeiro cuidado a ser observado• é a instalação elétrica. Ao adquirir um microcomputador todo usuário

poderá observar que o plug que conecta a fonte do gabinete à tomada da rede elétrica possui três pinos, dois pólos e o terra.

• Conector de 3 pinos• O termo "terra" refere-se ao condutor de sinal de aterramento. Trata-

se de um caminho elétrico ligado a terra - no real sentido da palavra - que evita que as cargas elétricas excedentes presentes na máquina possam danificá-la ou até causar choque ao usuário ao tocar no gabinete.• Os outros dois pinos do plug são denominados fase e neutro. A

alimentação elétrica da maioria dos equipamentos eletrônicos,• como TV, rádio, geladeira etc., é feita através de dois fios ligados a

uma fonte de energia onde está presente uma DDP• (Diferença De Potencial) entre os dois pinos de, por exemplo, 110

Volts, o que pode ser encarado para efeito de ilustração• da seguinte maneira:

• Tensão contínua (esquerda) e alternada (direita)• No gráfico da direita, vê-se como se comporta a tensão entre o

neutro e a fase, oscilando de zero a Vcc+, voltando a zero e• caindo a Vcc-. Isso ocorre, no Brazil, 60 vezes por segundo (60 Hertz =

60 Hz). Na esquerda o formato da tensão de saída de uma fonte de alimentação (por exemplo, tensão contínua de 5 volts).• Notar que o neutro pode apresentar alguma diferença de tensão em

relação ao terra (por exemplo 5 Volts). Esta diferença pode ocorrer em função da operação dos transformadores e como o cabeamento é• feito num imóvel. Se o micro está conectado a um terra "real", a

carcaça estará aterrada, e não há risco de choques elétricos por parte do usuário. No caso, porém de ausência do terra, pode haver transferência de tensão de corrente alternada (antes da fonte de alimentação) para a carcaça do micro, podendo causar choques.

• Da mesma forma, pode haver transferência da tensão alternada para circuitos internos ou equipamentos internos em situações extremas de operação da fonte (sobretensão e, principalmente, em picos de tensão).• E o que é um bom aterramento? Isso deve ser feito durante a

construção do imóvel, onde são instaladas as chamadas caixas• de aterramento, que consistem de uma ou mais barras de cobre de 2

a 4 metros de comprimento, enterradas no solo com uma• mistura química na extremidade inferior que aumenta a

condutividade elétrica entre a barra de cobre e a terra.

• Equipamentos de proteção• Existem formas de proteção contra os problemas que a rede elétrica

pode causar ao equipamento mesmo que haja uma ligação• adequada de aterramento. Seguem os principais problemas:

• Problemas relacionados com energia elétrica e proteções sugeridas• As proteções para estes problemas são:• ▪ Filtros de linha – equipamentos domésticos como uma batedeira ou

liquidificador elétrico, ao serem utilizados, podem provocar interferências no sinal elétrico. Isto pode acontecer mesmo se o liquidificador ou batedeira estiverem ligados em tomadas diferentes• dos equipamentos que está sendo utilizando. Filtro de linha é o

aparelho que elimina, dentro de certos limites, ruídos da rede elétrica, filtrando as oscilações de tensão bem acima de 60Hz,• características dos ruídos.

• Exemplos de filtro de linha• Dica: Deve-se tomar bastante cuidado quando da aquisição destes

produtos, pois grande parte deles possui filtros de péssima qualidade. Alguns simplesmente não possuem filtros, servindo apenas como• extensões de tomada.• Estabilizadores eletrônicos de tensão• -os micros atuais são projetados para suportar uma variação de

tensão de até 20% por períodos prolongados. Fora da margem de operação da fonte de alimentação do microcomputador, deve• ser utilizado um estabilizador, aparelho que dissipa o excesso de• tensão na forma de calor, para que a fonte do micro seja alimentada

adequadamente.

• Serve também para proteger de alguns picos de tensão mais elevados.• Mas notar que ele não é capaz de filtrar picos de tensões elevadas

originárias de raios que a rede pública não for capaz de filtrar.• Short-Breaks e No-breaks (em inglês, UPS - Uninterruptible power

supply) - unidades utilizadas para assegurar o fornecimento de energia ao computador por alguns ou vários minutos após• a ausência de energia na rede, tempo suficiente para salvar arquivos

abertos e/ou encerrar a impressão de relatórios ou mesmo para acabar uma tarefa rápida. O circuito interno costuma ter• também a função de estabilização. Na ausência desta funcionalidade,• recomenda-se adicionar um estabilizador na instalação elétrica.

• Para uso doméstico ou em pequenos escritórios, em geral são utilizados equipamentos que duram no máximo 10-30 minutos• de operação. Em grandes empresas e em alguns edifícios comerciais,

existem geradores de energia que entram em ação imediatamente após queda de energia pública, com rede elétrica interna• separada. Estes são "nobreaks" de longa duração.• Dimensionamento de um estabilizador ou short/no break• A potência dos estabilizadores e short/no breaks é informada em VA

(Volt*Ampère) e o consumo da CPU e dos periféricos, em• Watts. Portanto, faz-se necessário o uso de uma fórmula para

conversão entre essas grandezas:

• Potência em VA = Potência em Watts / (Fator de Potência x Rendimento) O Fator de Potência é um valor entre 0 e 1 dependendo do equipamento. Utiliza-se para efeito de cálculo 0,5, que nos dá uma• grande margem de segurança. O Rendimento é um valor utilizado

para diferenciar a potência dissipada da potência consumida,• que é o valor que interessa ao nosso cálculo. A fonte de alimentação

é o único dispositivo a declarar a potência dissipada.• Por isso, o rendimento não é utilizado no cálculo dos demais

elementos que declaram a potência consumida. Um valor razoável para o rendimento da fonte é de 0,9. A tabela a seguir mostra valores• típicos de consumo para fontes de alimentação e alguns periféricos

(atentar para a variação que é grande nos produtos disponíveis no mercado, devido às iniciativas de redução de gasto de energia dos• dias de hoje):

• Consumo típico de energia de alguns periféricos• Exemplo de cálculo. Pode-se calcular a potência de um estabilizador

para um conjunto formado por uma CPU com monitor LCD 19" e uma impressora a jato de tinta:• 450 + 80 + 60 = 590VA ou 0.59KVA• Deve haver uma margem de segurança da ordem de 10% entre a

potência consumida e a capacidade do estabilizador, devendo• o modelo ser de no mínimo 649VA.

• Atividades• 1. Quais as tensões que são fornecidas pela energia elétrica do Brasil?

E quais as tensões que um microcomputador suporta em corrente• contínua?• 2. Quais são os principais problemas relativos à rede elétrica pública?• 3. Qual é a importância do aterramento?• 4. Quais são os principais tipos de equipamentos utilizados para

proteção contra os problemas relacionados com energia• elétrica pública?