Eletrificador de Cercas (ART2220)

Em fazendas, sítios e outras propriedades rurais, um eletrificador de cercas pode ser usado para manter animais numa região determinada, sem a necessidade de arames fortes ou cercas de maior custo. Depois de um primeiro contacto com um fio eletrificado que determina a área em que devem ficar, os animais aprendem a ficar afastados, no local que lhes compete e o aparelho pode até ser mantido desligado!

As cercas eletrificadas podem ser usada de diversos modos nas propriedades rurais.

Conta-se que numa grande propriedade, um gramado era mantido aparado pela ação de um rebanho de ovelhas.

Inicialmente para mantê-las apenas em certos lugares determinados, uma espécie de quadrado eletrificado foi colocado no gramado.

Cada ovelha que tomava um primeiro contacto com a cerca, recebendo uma descarga forte, porém inofensiva, logo aprendia a manter-se afastada de seus limites.

Depois de algum tempo, o aparelho pôde ser desconectado e bastava levar o quadrado para o local desejado, que as ovelhas o acompanhavam mantendo-se no seu interior e “nem pensando” em sair dele, em vista das desagradáveis experiências anteriores!

O aparelho que propomos pode ser usado num pasto, mantendo., com facilidade, gado e cavalos, ou mesmo animais de menor porte, longe da cerca, que se resumirá a um simples fio.

E claro que o uso deste aparelho em residências, com finalidades de proteção, tem suas limitações legais!

Seu uso não é recomendado, portanto, mesmo tendo em vista o total isolamento do circuito da rede, exigência legal para este tipo de aplicação.

Por outro lado, a alta tensão produzida neste aparelho é suficiente para provocar choques mesmo em animais de pele grossa ou muito pelo, mesmo sendo ela inofensiva, em vista das curtas durações dos pulsos e da limitação de corrente.

COMO FUNCIONA

Uma exigência importante para os aparelhos eletrificadores é o completo isolamento da rede.

Na rede não existe limitação de corrente e um contato acidental pode provocar descargas capazes de paralisar a vítima, caso em que ela não pode livrar-se.

Neste caso, uma descarga prolongada pode facilmente provocar a morte por diversos motivos.

Na figura 1 vemos o que ocorre quando tomamos contato com o pólo vivo da rede de alimentação, quando então uma forte corrente pode passar pelo nosso corpo, indo para a terra.

Figura 1 – A descarga com a tensão da rede

Esta falta de limitação da intensidade da corrente, o fato da descarga ser constante, é que torna extremamente perigoso o uso de qualquer sistema de eletrificação a partir da rede local, como pode ser constatado por casos fatais ocorridos.

O eletrificador deve ter, como primeira característica, o completo isolamento da rede e uma consequente limitação da intensidade da corrente.

A descarga deve apenas causar choque, mas não danos físicos como por exemplo queimaduras ou paralisia.

Outra característica importante é a utilização de pulsos de alta tensão e nunca corrente contínua.

Com este tipo de sinal, temos a produção de uma espécie de “vibração” que causa a sensação desagradável do choque com mais facilidade (menor intensidade) e até ajuda na libertação da vitima no local.

Tipos comerciais de eletrificadores fazem uso de transformadores de alta tensão, como por exemplo bobinas de ignição de automóveis, capazes de fornecer tensões de ordem 6 000 volts, alimentadas por baterias ou mesmo a partir de rede com a ajuda de um transformador de isolamento.

Um circuito típico, como o mostrado na figura 2, opera numa frequência entre 500 e 5000 Hz, alimentado diretamente a cerca com a bobina de ignição de moto ou de carro.

Figura 2 – Blocos de um eletrificador típico

Quem já tocou acidentalmente no cabo da vela de um carro com o motor em movimento, pode antever como a descarga produzida é desagradável neste caso!

O circuito que propomos é alimentado pela rede e tem como isolamento um transformador do tipo “fly-back” de TV, que também eleva a tensão para os níveis desejados.

Um SCR opera então como oscilador de relaxação, onde a frequência é ajustada no potenciômetro P1.

A descarga do capacitor de 1 a 8 uF (C1) determina a intensidade dos pulsos, que tem tensões entre 3 000 e 8 000 volts, de curta duração.

A intensidade de corrente, bastante baixa (menos de MA), é suficiente para causar a sensação desagradável de choque, mas incapaz de matar.

Um ponto importante deste circuito é a possibilidade de se ajustar a intensidade dos pulsos em função tanto de frequência como também do próprio valor do capacitor usado.

Ligado a uma cerca isolada, como explicaremos, os pulsos podem se propagar a distâncias bastante grandes, cercando áreas elevadas.

Experiências devem ser feitas no sentido de se determinar esta área, pois ela varia em função da umidade do ar e do próprio isolamento.

MONTAGEM

Na figura 3 temos o circuito completo, bastante simples, por sinal de nosso eletrificador.

Figura 3 – Diagrama do eletrificador

Na figura 4 temos a montagem que pode ser feita numa barra de terminais isolados, a qual será fixada numa base de material isolante e encerrada numa caixa.

Figura 4 – Montagem em ponte de terminais

Uma versão em placa de circuito impresso é mostrada na figura 5, para os que quiserem este tipo de montagem.

Figura 5 – Placa para a montagem

Os cuidados que devem ser tomados com a montagem são:

a) Comece preparando o fly-back que pode ser de qualquer tipo para televisores preto-e-branco. Enrole 20 a 25 voltas de fio comum na parte inferior do fly-back, conforme mostra a figura 6.

Figura 6 – Enrolando a bobina no fly-back

O fio usado deve ter capa plástica e não deve fazer contato com nenhuma parte do fly-back, a não ser o núcleo de ferrite onde é enrolado, pois dele depende o isolamento da rede local, muito importante para segurança.

b) Na montagem, solde o SCR, observando a posição. Dê preferência ao tipo indicado na lista, pois equivalentes podem não oscilar.

c) O capacitor Ci pode ser eletrolítico (acima de 1u) com tensão de isolamento de pelo menos 450 V se sua rede for de 220 V e pelo menos 200 V se sua rede for de 110 V. Se for usado um de 1 uF ou 2,2 uF, pode também ser de poliéster.

d) O diodo tem polaridade a ser observada e pode ser o 1N4007, 1N4004 ou BY127.

e) O fusível de 250 mA ou 500 mA protege o aparelho contra acidentes.

Terminando a montagem, não será preciso colocar a mão no terminal de alta tensão para testar o aparelho!

Use uma lâmpada neon do tipo NE-2H ou equivalente e um resistor de 1M, aproximando-a do terminal de alta tensão, com o aparelho ligado (figura 7).

Figura 7 – Testando o aparelho

Ajuste P1 para que a lâmpada acenda. O brilho indicará a intensidade dos pulsos.

INSTALAÇÃO

A ligação é feita como mostra a figura 8.

Figura 8 – A instalação do eletrificador

O fio nu ou arame usado na cerca deve estar isolado dos mourões ou postes de fixação, conforme mostra a figura.

Veja que o fio pode fechar o circuito, não precisando ficar com as pontas livres.

Importante: é exigência legal que seja colocado, em local visível, um aviso indicando que se trata de cerca eletrificada, de modo a avisar pessoas que eventualmente possam tocar na mesma acidentalmente.