Exercícios Resolvidos Franco Brunetti Capítulo 1

SUMÁRIO

CAPA 1

SUMARIO 2

INTRODUÇÃO 3

1 – PROPRIEDADES DOS CONDUTORES ELÉTRICOS 4

1.1- PRINCIPAIS MATERIAIS CONDUTORES 5

FIGURA 1 – CABO DE COBRE MULTIPOLAR 5

2 – COBRE E SUAS LIGAS 6

2.1 – RESISTIVIDADE DO COBRE 6

2.2 – ESTRUTURA DO COBRE 7

2.3 – COMPOSIÇÃO E APARÊNCIA DO COBRE 8

DADOS DIVERSOS E INFORMAÇÕES DE PROPRIEDADES DO COBRE 9

3 – APLICAÇÃO DO COBRE EM MATERIAIS ELÉTRICOS 10

3.1 – TERMINAIS E CONECTORES ELÉTRICOS 10

FIGURA 2 – TERMINAIS PRÉ-ISOLADOS DE COBRE 10

FIGURA 3 – TERMINAIS PARA ATERRAMENTO E SPDA 11

FIGURA 4 – TERMINAIS AÉREOS , HASTES E CONECTORES 11

FIGURA 5 – BARRAMENTOS PARA ATERRAMENTO 12

FIGURA 6 – BARRAMENTOS CONDUTORES 13

FIGURA 7 – O COBRE USADO EM PLACAS ELETRÔNICAS 14

FIGURA 8 – RESISTÊNCIAS ELÉTRICAS 15

FIGURA 9 – TRANSFORMADORES 16

FIGURA 10 – MOTORES ELÉTRICOS 17

4 - BIBLIOGRAFIA 18

4.1 – SITES CONSULTADOS 18

4.2 – LIVROS CONSULTADOS 18

4.3 – MANUAIS E CATÁLOGOS CONSULTADOS 18

INTRODUÇÃO

Além dos supercondutores, quatro metais merecem destaque por sua condutividade elevada: a prata, o ouro, o cobre e o alumínio. Como a prata e o ouro são muito caros, o cobre e o alumínio são os principais candidatos. Outros metais têm menor resistividade, sendo, portanto, menos apropriados para o uso comercial, o cobre sem dúvida é o mais utilizado

nas mais variadas formas de instalações elétricas, desde as subterrâneas até as aéreas, notoriamente nas instalações residenciais.

A principal razão para utilizar o cobre em sistemas elétricos é sua excelente condutividade elétrica. O cobre apresenta a resistência elétrica mais baixa entre todos os metais não-preciosos, quando comparado com o alumínio por exemplo que é outro metal bastante utilizado fica bem claro o porquê da preferência pelo metal.

A resistividade do alumínio é 65% mais alta que a do cobre e, por consequência, para conduzir a mesma corrente elétrica, um cabo com condutor de alumínio vai utilizar uma seção nominal maior do que a de um cabo de cobre. Por outro lado, o alumínio é cerca de três vezes mais leve que o cobre por unidade de massa o que explica a sua aplicação em redes de transmissão e distribuição elétrica, porém as suas vantagens param por aí, não é a toa que em nossas residências só nos deparamos com instalações a base de cobre.

Essas duas características somadas levam a uma clássica divisão, porém não definitiva, nas aplicações dos cabos: para os cabos aéreos, em que o peso do cabo é um fator decisivo, o alumínio geralmente é o mais utilizado; nas redes internas das edificações e nas redes subterrâneas, o cobre é mais apropriado por resultar em sistemas mais compactos em termos de dimensões, reduzindo, assim, os custos da instalação com todos os materiais das linhas elétricas. Outra vantagem do cobre é sua alta resistência à corrosão, o que faz em várias aplicações subterrâneas e em linhas aéreas em regiões costeiras ou de alta poluição serem utilizados condutores em cobre ao invés de alumínio. Existe outra razão pela preferência do cobre nas instalações, em geral, e nas edificações, em particular, que é a facilidade e a confiabilidade da realização de emendas e terminações com condutores de cobre. O mesmo não acontece com condutores de alumínio, que requerem mão-de-obra, técnicas e ferramentas específicas para a obtenção de resultados satisfatórios. Esse é o principal motivo, por exemplo, para as inúmeras restrições que a norma ABNT NBR 5410 vem fazendo há anos ao uso de condutores de alumínio nas instalações elétricas de baixa tensão. Tais restrições chegam ao ponto de a ABNT NBR 5410 e a ABNT NBR 13570 (Instalações elétricas em locais de afluência de público) proibirem o uso de condutores de alumínio nas instalações de locais de habitação (casas, apartamentos, etc.) e afluência de público (escolas, teatros, cinemas, hospitais, shopping centers, etc.). Outras características importantes que tornam o cobre um metal amplamente utilizado na eletricidade são sua resistência mecânica e durabilidade, propriedades ideais em aplicações complexas, tais como pontes rolantes, cabos móveis para mineração e transporte, dentre outras.

1 . PROPRIEDADES DOS CONDUTORES ELÉTRICOS

Os condutores elétricos tem a finalidade de conduzir energia elétrica, sendo classificados comercialmente em três classes de acordo com a tensão elétrica aplicada. Essa classificação é feita de acordo com a maioria dos fabricantes de condutores elétricos.

Condutores de baixa tensão tem a tensão de isolamento em até 1KV, média tensão de 1KV até

35KV e alta tensão acima de 35KV, é importante salientar que essa classificação pode variar de acordo com o fabricante, principalmente a distinção entre condutores de baixa e média tensão.

Os condutores elétricos são formados basicamente por dois materiais com propriedades distintas (condutores e isolantes), podendo ser constituídos apenas de um material condutor (cabo nú) utilizado para aterramentos e linhas aéreas, ou de duas os mais camadas de materiais condutores e isolantes conforme o tipo de aplicação. Os materiais utilizados na fabricação são classificados de acordo com a resistividade em:

– Materiais Condutores, de 0.1 a 10 Ω mm²/m

– Materiais Semicondutores, de 10 a 10¹² Ω mm²/m

– Materiais Isolantes, de 10¹² a 100²³ Ω mm²/m

De acordo com a figura 1, os condutores elétricos são revestidos externamente por