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Dimensionamento de Tomadas e Interruptores (EL012)

Este artigo foi adaptado do livro Instalações Elétricas Sem Mistérios (edição de 2005). Nele encontramos o modo de se escolher tomadas e interruptores corretamente, de acordo com o consumo dos aparelhos ligados a eles ou controlador por eles.

As tomadas são pontos da instalação onde podemos ligar os mais diversos tipos de aparelhos elétricos e eletrônicos para alimentação. Estas

tomadas estão ligadas em paralelo com a instalação e por isso podem fornecer tensões de 110 V ou 220 v, conforme o caso.

Os soquetes são pontos em que são rosqueadas lâmpadas comuns para que recebam a alimentação da rede de energia.

Estes soquetes, na maioria dos casos, são ligados em série com um interruptor, que pode controlar a alimentação das lâmpadas.

Na figura 1 temos exemplos desses dois elementos e sua ligação.

 

Ligando o interruptor para controlar uma lâmpada comum.
Ligando o interruptor para controlar uma lâmpada comum.

 

Na parte prática veremos como fazer a instalação, tanto de lâmpadas comuns como de outros tipos.

 

DIMENSIONAMENTO DE TOMADAS E INTERRUPTORES

A maioria das pessoas não tem preocupação alguma em saber se determinado eletrodoméstico pode ou não ser ligado de forma segura numa tomada de sua casa: simplesmente chega lá e liga-o! O resultado disso pode ser avaliado pelo número de tomadas que em pouco tempo apresentam sinais de sobrecarga como enegrecimento ou mesmo causam problemas maiores como curto-circuitos e até mesmo princípio de incêndio.

Por que devemos nos preocupar com as tomadas e como fazer a escolha correta é o tema deste item.

O contato entre dois condutores elétricos é algo tão simples que a maioria das pessoas, mesmo os técnicos, não costuma parar para pensar na sua importância.

No entanto, os problemas causados por contatos imperfeitos ou mal dimensionados vão muito além do que essas mesmas pessoas podem suspeitar.

Analisando a importância dos contatos no funcionamento dos aparelhos elétricos e eletrônicos, o leitor poderá avaliar melhor a escolha dos elementos que vão fazer parte da instalação de sua casa.

 

O CONTATO ELÉTRICO

Para que uma corrente passe de um meio condutor para outro, é preciso haver um contato físico entre eles.

Quando emendamos dois fios, logo imaginamos que a superfície total de um esteja em contato com o outro e assim a corrente encontre um percurso fácil para sua circulação.

O mesmo deveria ocorrer quando duas lâminas de um interruptor encostam uma na outra de modo a fechar um circuito, veja a figura 2.

 

Os contatos de um interruptor.
Os contatos de um interruptor.

 

No entanto, na prática as coisas não ocorrem como desejamos.

Examinando o ponto de contato entre os condutores, verificamos que, numa escala microscópica, suas superfícies são irregulares, e aquilo que pensamos ser duas superfícies lisas encostando uma na outra, na verdade, são duas superfícies com muitas irregularidades, observe a figura 3.

 

Irregularidades de um contato elétrico
Irregularidades de um contato elétrico

 

Isso significa que existem canais estreitos por onde a corrente tem de passar, o que resulta numa certa resistência.

Ora, o resultado dessa resistência é o aquecimento.

Esse aquecimento será tanto maior, quanto mais intensa for a corrente que precisar passar por um desses "canais" dos contatos entre os condutores.

Para evitar estes problemas, a superfície de contato entre dois condutores deve ser muito maior do que o diâmetro do fio que está conduzindo a corrente, de modo a termos "no todo" uma superfície efetiva de contato maior, reduzindo a resistência.

Podem ser usados materiais especiais de menor resistividade, como a platina ou a prata, mas isso encarece a construção de um interruptor.

A melhor solução portanto, é garantir o contato com a maior superfície e maior robustez.

 

O QUE ACONTECE COM O EXCESSO DE CORRENTE

Contatos que sejam corretamente dimensionados para uma determinada intensidade de corrente, prevêem que não teremos nem aquecimento excessivo e nem uma redução daquela própria corrente a ponto de afetar o funcionamento do aparelho alimentado.

Todavia, se a intensidade máxima for superada, podem ocorrer diversos problemas:

O primeiro deles é que a elevação excessiva da intensidade da corrente pode chegar a ponto de "queimar" os contatos, ou seja, facilitar a ação do oxigênio atmosférico que então vai oxidar o ponto de contato. Ora, os óxidos são isolantes e com o tempo a corrente não mais passa por aquele local...

O segundo é que o calor gerado pode causar deformações do próprio suporte do dispositivo em que está esse contato e em alguns casos, derreter capas de condutores, o que pode causar curto-circuitos, figura 4.

 

Corrente em excesso derrete e deforma fios e partes plásticas.
Corrente em excesso derrete e deforma fios e partes plásticas.

 

O terceiro é que o aquecimento pode chegar a ponto de inflamar o próprio dispositivo, causando curto-circuitos ou mesmo incêndios.

 

COMO EVITAR PROBLEMAS DE CONTATOS

Os problemas maiores de contatos numa instalação doméstica ocorrem com os interruptores e com as tomadas.Esses dispositivos são dimensionados para funcionar satisfatoriamente com uma intensidade máxima de corrente, que freqüentemente é ultrapassada. Além disso, muitos desses dispositivos operam sob condições que facilitam a deterioração dos contatos mesmo com correntes menos intensas.

Analisemos os casos principais:

a) Tomadas e interruptores sobrecarregados. A maioria das tomadas comuns e interruptores é especificada para operar com uma corrente máxima de 10 A.

No entanto, existem diversos tipos de eletrodomésticos que, em condições normais de funcionamento, exigem correntes maiores. São eles justamente os que causam a sobrecarga dessas tomadas e interruptores que, em pouco tempo, passam a apresentar problemas como:* não atuam mais (interruptores)

* aquecem excessivamente (interruptores e tomadas)

* produzem faíscas (interruptores e tomadas)

* causam funcionamento intermitente do aparelho alimentado (tomadas e interruptores)

Dois exemplos comuns podem ser citados para este tipo de uso indevido com eletrodomésticos de consumo elevado: ferros de passar e lavadoras de roupas.

Em pouco tempo de uso, tomadas comuns passam a apresentar sinais de aquecimento, queima, maus contatos e até com os fios de ligação derretidos o que pode causar curto-circuitos, conforme mostra a figura 5.

 

Plugues e tomadas com sinais de sobrecarga.
Plugues e tomadas com sinais de sobrecarga.

 

Para estes eletrodomésticos, a solução está no uso de tomadas de alta corrente (e também interruptores, se forem agregados).Tomadas de 20 A ou mais, com contatos mais robustos e de maior superfície garantem a passagem da corrente que tais aparelhos necessitam sem problemas, conforme indicado na figura 6.

 

Plugue e tomada para alta corrente.
Plugue e tomada para alta corrente.

 

b) Fios e emendas. Ocorre também que em muitas instalações que alimentam aparelhos de correntes elevadas, são feitas emendas nos fios e os próprios fios podem não ter a espessura apropriada. Ao alimentar eletrodomésticos de alto consumo verifique se o fio tem a espessura apropriada. Nunca use extensões de fios finos (figura 7), que normalmente não suportam a corrente de aparelhos maiores como alguns tipos de aspiradores de pó, ferros de passar, lavadoras, aquecedores de ambientes, etc.

 

Não use extensões comuns com aparelhos de alto consumo.
Não use extensões comuns com aparelhos de alto consumo.

 

Se precisar fazer emendas nos fios que alimentam aparelhos de alto consumo, use terminais apropriados com parafusos do tipo mostrado na figura 8.

 

Ponte de terminais com parafusos usada nas emendas de fios.
Ponte de terminais com parafusos usada nas emendas de fios.

 

Esses terminais garantem o melhor contato, evitando que a emenda seja um ponto de aquecimento e futura falha na instalação com perigo de curto-circuito.

 


 

Observação importante:

Quando este artigo foi escrito ainda não estavam em vigor as normas NBR5410 que estabeleceram diversas mudanças para a maneira como as instalações elétricas devem ser feitas e também para o formato das tomadas de força, com a adoção do terceiro pino. Artigo sobre estas normas deverá estar disponível no site. Os conceitos dados valem para instalações elétricas antigas, como ainda são encontradas em muitos locais de nosso país. Para instalações novas, os leitores devem consultar as normas vigentes

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