Sistema_eléctrico

9.4.1 Geral

Sistemas eléctricos que fornecem uma instalação com energia acessível para aquecimento, arrefecimento, iluminação e equipamento (dispositivos de telecomunicações, computadores pessoais, redes, fotocopiadoras, impressoras, etc.) e funcionamento de aparelhos (por exemplo, frigoríficos e máquinas de lavar loiça) tem testemunhado desenvolvimentos dramáticos nas últimas décadas, compreendendo a carga de energia de crescimento mais rápido dentro de um edifício. Mais do que nunca, as instalações precisam hoje em dia de sistemas eléctricos para fornecer energia com a qual a maioria dos sistemas vitais do edifício funciona. Estes sistemas controlam a energia necessária no edifício e distribuem-na para o local que a utiliza. Mais frequentemente, a tensão da linha de distribuição transportada nos postes de distribuição é entregue a 2400/4160 V. Os transformadores baixam esta tensão para níveis pré-definidos para utilização dentro dos edifícios. Em uma rede de distribuição de energia elétrica, a forma mais comum de serviço elétrico é através do uso de fios aéreos conhecidos como queda de serviço, que é uma linha elétrica que vai de um poste até o edifício de um cliente ou outras instalações. É o ponto onde as concessionárias fornecem energia aos seus clientes.

Em instalações residenciais na América do Norte e países que utilizam o seu sistema, uma queda de serviço é composta por duas linhas de 120-V e uma linha neutra. Quando estas linhas são isoladas e torcidas juntas, são referidas como um cabo triplex. Para que estas linhas possam entrar nas instalações de um cliente, normalmente devem passar primeiro por um medidor eléctrico e depois pelo painel de serviço principal, que normalmente conterá um fusível “principal” ou um disjuntor. Este disjuntor controla toda a corrente elétrica que entra no edifício de uma só vez, e uma série de fusíveis/ disjuntores menores, que protegem os circuitos de ramificação individuais. Há sempre um interruptor principal para desligar toda a energia; quando são usados disjuntores, este é fornecido pelo disjuntor principal. A linha de neutro do pólo é conectada a um aterramento próximo ao painel de serviço – frequentemente uma haste condutiva acionada para a terra.

Em aplicações residenciais, a queda de serviço fornece ao edifício duas linhas separadas de 120-V de fase oposta, assim 240 V pode ser obtido conectando um circuito entre os dois condutores de 120-V, enquanto os circuitos de 120-V são conectados entre uma das duas linhas de 120-V e a linha de neutro. Além disso, os circuitos de 240 V são usados para dispositivos de alta potência e aparelhos principais, como ar condicionado, secadores de roupa, fornos e caldeiras, enquanto que os circuitos de 120 V são usados para iluminação e aparelhos pequenos comuns. Deve-se notar que estes são números “nominais”, o que significa que a tensão real pode variar.

Na Europa e em muitos outros países, é utilizado um sistema trifásico 416Y/230. A queda de serviço consiste em três fios de 240-V, ou fases, e um fio neutro, que é aterrado. Cada fio de fase fornece 240 V para cargas conectadas entre ele e o neutro. Cada um dos fios da fase transporta 50-Hz de corrente alternada, que é de 120° fora de fase com os outros dois. As tensões mais altas, combinadas com o esquema econômico de transmissão trifásica, permitem que uma queda de serviço seja mais longa do que no sistema norte-americano, e permitem que uma única queda atenda vários clientes.

Para as quedas de serviço comerciais e industriais, que normalmente são muito maiores e mais complexas, é utilizado um sistema trifásico. Nos Estados Unidos, os serviços comuns consistem em 120Y/208 (três circuitos de 120-V 120° fora de fase, com 208 V linha a linha), 240-V trifásico, e 480-V trifásico. No Canadá, 575-V trifásicos são comuns, e 380-415 V ou 690-V trifásicos são encontrados em muitos outros países. Geralmente, tensões mais altas são utilizadas para cargas industriais pesadas, e tensões mais baixas para aplicações comerciais.

A diferença entre instalações elétricas comerciais e residenciais pode ser bastante significativa, particularmente em grandes instalações. Embora as necessidades eléctricas de um edifício comercial possam ser simples, consistindo em poucas luzes para algumas estruturas pequenas, são muitas vezes bastante complexas, com transformadores e equipamentos industriais pesados. Quando as deficiências eléctricas ou do sistema de iluminação se tornam evidentes e precisam de atenção, são geralmente mensuráveis e incluem picos de energia, disjuntores, balastros ruidosos e outras condições mais óbvias, como receptáculos eléctricos inoperantes ou luminárias que são frequentemente descobertas ou observadas durante uma revisão do sistema. Como ilustrado nas Figuras 9.16 e 9.17, há uma série de deficiências típicas encontradas tanto no sistema elétrico quanto no de iluminação.

Figure 9.16. Diagrama mostrando as deficiências típicas encontradas nos sistemas elétricos.

Figure 9.17. Diagrama mostrando deficiências típicas encontradas em sistemas de iluminação.

Em muitos edifícios comerciais, a maior carga colocada em um determinado sistema elétrico vem dos requisitos de iluminação; portanto, a distribuição e gestão de cargas elétricas e de iluminação deve ser sempre monitorada regularmente. A gestão da iluminação também deve ser verificada periodicamente, porque o espaço do edifício utiliza mudanças e os usuários se deslocam dentro do edifício. Também é altamente aconselhável que o sistema de iluminação seja integrado com o sistema elétrico da instalação. Os sistemas de iluminação são projetados para garantir visibilidade adequada tanto para o interior quanto para o exterior de uma instalação e são compostos por uma fonte de energia e elementos de distribuição normalmente compostos por fiação e equipamentos emissores de luz.

Existem hoje vários códigos elétricos diferentes sendo aplicados em várias jurisdições dos Estados Unidos. Algumas das maiores cidades, como Nova Iorque e Los Angeles, criaram e adoptaram os seus próprios códigos eléctricos. O National Electrical Code (NEC) e o National Fire Protection Code (NFPC), publicados pela National Fire Protection Association (NFPA), cobrem quase todos os componentes do sistema elétrico. O NEC é comumente adotado no todo ou em parte pelos municípios. A inspeção do sistema elétrico e de iluminação deve incluir a determinação da conformidade geral com estes códigos nas instalações.