Fundamentos de Iluminação e Proteção Elétrica: Conceitos Essenciais

Conceitos Fundamentais de Iluminação

A luz é uma radiação eletromagnética que, ao penetrar no olho, acarreta uma sensação de claridade. O intervalo e comprimento de onda da luz visível situam-se entre 380 e 780 nanômetros.

Lúmen é a unidade de potência de radiação emitida por uma fonte de luz e avaliada pelo olho humano. Por exemplo: uma lâmpada incandescente de 100 W produz cerca de 1480 lúmens de luz.

Lux é a unidade de iluminação que corresponde a uma densidade de fluxo igual a lúmens/m². A iluminação será de 1 lux quando o fluxo de 1 lúmen incide uniformemente sobre uma superfície de 1m².

Eficiência energética (unidade lúmens/watt) é a relação entre o fluxo luminoso emitido e a potência elétrica consumida. O rendimento luminoso pode variar de 10 a 20 lm/W das lâmpadas incandescentes a 130 lm/W das lâmpadas a vapor de sódio.

Conceitos Fundamentais de Corrente Elétrica

Corrente de projeto é a corrente prevista para ser transportada pelo circuito durante o seu funcionamento normal.

Corrente nominal é o valor máximo que um componente pode conduzir continuamente, sem apresentar um aquecimento excessivo.

Sobrecorrente é um valor de corrente no circuito que excede ao valor nominal do componente que está sendo submetido à mesma.

Corrente de curto-circuito é um valor que resulta de um defeito direto entre condutores vivos sob potenciais diferentes em funcionamento normal: contato direto entre fases e/ou entre condutores de fase e o condutor neutro.

Corrente de fuga é um valor de corrente que flui para a terra ou para elementos condutivos estranhos à instalação, devido à qualidade dos materiais, qualidade da mão de obra, idade da instalação e de equipamento com elevada corrente de fuga natural (certos tipos de chuveiros, torneiras, aquecedores, etc.).

Tipos de Lâmpadas e Reatores

Lâmpadas a Vapor de Sódio

As lâmpadas a vapor de sódio funcionam com reator de descarga e com um ignitor para proporcionar picos de tensão na ordem de 4500 volts para a partida, que ocorre no tubo de descarga preenchido por um composto de sódio-mercúrio, além de xenônio, gás de partida. O resultado é uma luz branco-dourado, sendo indicada para iluminação de locais onde a reprodução de cores não é fundamental, como iluminação pública e áreas externas.

O campo magnético é produzido numa bobina de abertura que atua mecanicamente desligando o disjuntor quando ocorrer um curto-circuito, em função do efeito dinâmico deste campo magnético. Esses dispositivos são relés eletromagnéticos.

Lâmpada Fluorescente com Reator Eletromagnético Convencional e Starter

No momento de partida, a corrente passa pelo reator, aquecendo os filamentos da lâmpada para vaporizar o mercúrio e pelo gás do starter. O aquecimento fecha os contatos do starter e a corrente deixa de passar pelo gás, provocando o resfriamento da ampola e a abertura dos contatos do interruptor automático de partida. No momento de funcionamento, o reator produz uma sobretensão suficiente para fechar o circuito elétrico pelo interior do tubo da lâmpada. A corrente passa pelo reator e, na lâmpada, os elétrons deslocam-se de um a outro filamento, chocando-se com os átomos de mercúrio, provocando a liberação de energia com radiação tipo ultravioleta. Esta radiação, em contato com o material fluorescente que reveste internamente o bulbo, é transformada em luz.

Lâmpada Fluorescente com Reator Eletromagnético de Partida Rápida

No momento de partida e funcionamento, o reator produz uma elevadíssima tensão que vence a resistência interna do tubo de descarga e a lâmpada acende. As derivações das bobinas do reator ligadas aos filamentos da lâmpada a acessa. O reator fornece a tensão correta e limita a corrente de funcionamento da lâmpada, sendo que alguns modelos exigem aterramento.

Dispositivos de Proteção

DPS - Dispositivo de Proteção contra Surtos

DPS - dispositivo de proteção contra surtos de tensão causados por descargas atmosféricas e por manobras de circuitos, que são as causas mais frequentes de defeitos em equipamentos eletrônicos.

A supressão destas sobretensões evita a propagação na rede interna. É o chamado DPS "limitador de tensão", que apresenta uma alta resistência quando não há ocorrência de surto, porém, esta se reduz continuamente, com a elevação do surto de corrente e o aumento da tensão.

Sistemas de Aterramento

Aterramento TS

Aterramento TS apresenta um aterramento funcional T (ponto de alimentação diretamente aterrado) e um aterramento de proteção S (funções de neutro e de proteção asseguradas por condutores distintos). As carcaças dos aparelhos também são ligadas à terra por meio de condutores metálicos. É o mais indicado para instalações elétricas residenciais, visto que o percurso da corrente de falta é de baixíssima impedância.

Aterramento TT

Aterramento TT apresenta um aterramento funcional T (ponto de alimentação diretamente aterrado) e um aterramento de proteção T (as carcaças dos aparelhos são ligadas a outro eletrodo).

Dispositivo Diferencial (DR)

Os dispositivos diferenciais (DR) foram concebidos para assegurar a proteção de pessoas e bens contra contatos diretos e indiretos. Servem para detectar as correntes de fuga que eventualmente possam surgir num circuito.

Disparador

Disparador formado por um mecanismo de desarme que envolve uma bobina ligada à bobina secundária do transformador, ímã permanente e peça móvel. Em condições normais, a força do ímã mantém os contatos fechados. Quando o campo magnético resultante no núcleo do transformador for diferente de zero e superior à força do ímã permanente, o relé atua desligando o disjuntor.