Aula 04 - Controle de iluminação com interruptores e sensores.

Em geral, as instalações elétricas residenciais e comerciais podem utilizar interruptores simples, paralelos, intermediários ou ainda sensores. Embora o objetivo final seja ligar e desligar a iluminação, na maioria das vezes, cada um deles permite atender uma certa necessidade do ambiente.

Figura 01 - Interruptor Pulsador

A fim de explicar melhor as diferenças entre esses produtos e suas aplicações, apresento uma breve descrição de cada um, com alguns exemplos práticos.

Interruptor pulsador - O Interruptor pulsador possui uma gravação de campainha em seu interruptor. Quando pressionado fecha um circuito elétrico. 

Seu interruptor tem volta automática. Muito utilizado para acionamento de campainhas em geral. No diagrama unifilar da figura 01 há a indicação dos condutores de: neutro, fase, terra e retorno.

Para as instalações temos que identificar os condutores, o fio fase é o que vem do disjuntor, desde o quadro de distribuição até onde será instalado o interruptor, já o fio neutro tem origem no barramento neutro do quadro de energia, geralmente é na cor azul claro, e segue para qualquer ambiente onde estará o bocal da lâmpada, ele garante a segurança quando necessitamos substitui-la, o terceiro fio chama-se fio de retorno, que tem função essencial de ligar a lâmpada ao interruptor. Para os fios fase e de retorno, não existe regra para as cores, mas jamais poderá ser na cor azul claro (neutro) ou verde/amarelo (proteção).

Figura 02 - Interruptor Simples

As escolha da seção dos condutores adequada á instalação deve ser de; 1,5 mm para interruptores, 2,5 mm para tomadas de 10 amperes e 4 mm para tomadas de 20 amperes.

 

Interruptores simples - Quando há necessidade de ligar e desligar uma lâmpada ou um grupo de lâmpadas, a partir de um só ponto de comando, este é o tipo de interruptor indicado. 

Portanto, sua utilização é comum em ambientes como banheiros e dispensas, por exemplo. Em geral, os interruptores simples do tipo mais comum (unipolares) possuem apenas 2 terminais para a ligação dos cabos (“fios”). 

No diagrama unifilar da figura 02 há a indicação dos condutores de: neutro (azul), fase (vermelho) terra (verde) e retorno (amarelo). 

Figura 03 - Interruptor Dimmer

Interruptores Dimmer - O dimmer é um dispositivo elétrico rotativo, que quando está em série com uma lâmpada, tem a capacidade de alterar os valores de luminosidade produzida pela lâmpada. Para ambientes em que é necessário estar atento, geralmente o nível de iluminação é alta, já em ambientes onde a prioridade é o relaxamento e a sensação de acolhimento, o nível de iluminação baixa dá um toque especial.

Para variar a utilização dos ambientes ou para alterar a iluminação nos diferentes períodos do dia existe o dimmer, que é um componente capaz de alterar o nível de iluminação nos ambientes.

Os dimmeres mais antigos funcionam com um potenciômetro, que nada mais é do que uma resistência variável. Esse potenciômetro regula a quantidade de corrente que chega na lâmpada, sendo essa relação inversamente proporcional. Quanto maior a resistência, menor a corrente elétrica que chega na lâmpada e consequentemente, menor será a iluminação emitida. 

O dimmer é instalado de forma semelhante a instalação de um interruptor simples. Conecte o cabo de fase no borne indicado do dimmer, esse borne geralmente vem com a letra L, o cabo de retorno será instalado no outro borne do dimmer e também no soquete da lâmpada. A lâmpada também deve receber o cabo de neutro, diretamente do quadro de distribuição, assim como mostra o esquema da figura 03.

Interruptores paralelos - Os interruptores paralelos também são conhecidos como three-way. Eles permitem ligar e desligar uma lâmpada ou grupo de lâmpadas, a partir de dois locais diferentes. 

Figura 04 - Interruptores paralelos.

Assim, sua utilização é comum em corredores e dormitórios, por exemplo. Nestes últimos, é frequente encontrar um interruptor próximo à porta de acesso e outro na cabeceira da cama. 

Os interruptores paralelos mais comuns são unipolares, e possuem 3 terminais para a ligação dos cabos.

Repare que na interconexão entre os interruptores são utilizados dois fios de retorno, além do fio retorno que se conecta com a lâmpada no circuito, ou seja, em um circuito com interruptores paralelos utilizamos 3 fios de retorno.

 No diagrama unifilar da figura 04 há a indicação dos condutores de: neutro (azul), fase (vermelho) terra (verde) e de três cabos de retorno (amarelo). 

Interruptores intermediários - Os interruptores intermediários, também conhecidos como chave cruz ou ainda four-way, são utilizados em conjunto com dois interruptores paralelos. 

Figura 05 - Interruptores paralelos
e intermediário.

Eles permitem ligar e desligar uma lâmpada ou grupo de lâmpadas, a partir de três ou mais pontos de comando. Portanto, encontram aplicação em locais como corredores e escadarias com múltiplos acessos, por exemplo.

Esses interruptores possuem 4 terminais para a ligação dos cabos. E eventualmente, podem trazer alguma marcação no corpo, para facilitar a distinção de outros produtos parecidos, que também possuem 4 terminais, como os interruptores simples bipolares.

Na instalação, utilizam-se os interruptores paralelos nos extremos, intercalando-se interruptores intermediários entre eles, em número  suficiente para atender todos os pontos de comando requeridos pelo ambiente. 

No diagrama unifilar da figura 05 há a indicação dos condutores de: neutro (azul), fase (vermelho) terra (verde) e de cinco cabos de retorno (amarelo). 

Figura 06 - Relé fotoelétrico.

Relé fotoelétrico - A finalidade do relé fotoelétrico é substituir o comando manual de iluminação por um comando automático. Isso significa que a lâmpada acende ao anoitecer e apaga ao amanhecer. O esquema multifilar e unifilar para instalar corretamente o relé fotoelétrico para o comando de iluminação em lâmpadas incandescentes está na figura 06.

Para o comando de lâmpadas a vapor de mercúrio, vapor de sódio e multi-vapor metálico (lâmpadas de descarga) são necessários um reator para cada lâmpada com potências equivalentes. Logo, cada lâmpada deverá ter o seu respectivo reator com potência igual à da lâmpada. 

Figura 07 - Interruptor bipolar.

Interruptor bipolar - Os interruptores bipolares são utilizados em sistemas bifásicos para comandar lâmpadas em um único ponto de comando. Ele possui possui quatro pontos de conexão elétrica, podemos descrever ele como sendo dois interruptores simples acionados por uma única tecla. Isso ocorre para que ambas as fases sejam interrompidas no circuito, visando segurança ao trocar uma lâmpada. Como temos um circuito bifásico, não temos mais fio neutro, apenas fases, retorno e terra. Em nossa carga (lâmpada incandescente) ficam dispostos os fios de retorno.

No diagrama unifilar da figura 07 há a indicação dos condutores de: Fase R (preto), fase S (vermelho) terra (verde) e de dois cabos de retorno (amarelo). 

Figura 08 - Interruptor bipolar paralelo.

Interruptor bipolar paralelo - O interruptor bipolar paralelo é utilizado em sistemas bifásicos (duas fases). Instala-se esse interruptor para ligar e desligar lâmpadas em dois pontos de comandos dentro do mesmo ambiente, como escadarias ou corredores. Assim como os demais interruptores já apresentados, o interruptor bipolar paralelo possui como características elétricas principais 10 A  e 250 V. A Figura 8 apresenta o esquema funcional para o circuito com interruptor bipolar paralelo e lâmpada incandescente e o esquema unifilar para um circuito com interruptores bipolares paralelos e lâmpada incandescente..

Figura 09 - Sensor de presença

É possível visualizar que o interruptor paralelo possui seis pontos de conexão elétrica. Assim como ocorre com o interruptor bipolar simples, é como se tivéssemos dois interruptores paralelos sendo acionados por uma única tecla simultaneamente. De acordo com a NBR5410, é obrigatório que os pontos centrais recebam os fios fase do circuito em um dos interruptores e os outros quatro pontos, inferior e superior, recebam fios de retorno do circuito.

No diagrama unifilar da figura 06 há a indicação dos condutores de: Fase R (preto), fase S (vermelho) terra (verde) e de seis cabos de retorno (amarelo).

Sensor de presença - Os sensores de presença são comumente utilizados nas instalações elétricas residenciais, comerciais e prediais, principalmente para acionamento de lâmpadas ou portas por exemplo. Sensores de presença são basicamente dispositivos capazes de detectar movimentos de determinados corpos.

Quando o sensor detecta algum movimento um relé é acionado, fechando um contato normalmente aberto, permitindo a passagem da corrente elétrica e acionando um componente por exemplo, que neste caso será acionada uma lâmpada.

No diagrama unifilar da figura 09 há a indicação do condutor de: Fase R (preto), neutro (azul) e de retorno (amarelo).

Tomadas

As tomadas são dispositivos que permitem ligações elétricas provisórias de aparelhos portáteis industriais e eletrodomésticos. A ligação é feita através de encaixe entre o plugue (móvel) e a tomada (fixa), figura 07.

A partir de 2011, conforme o novo padrão brasileiro, só podem ser comercializados plugues com três pinos e tomadas com três furos (neutro, terra e fase), figura 08. Tais tomadas permitem a ligação de aparelhos por meio de plugues de dois e três pinos redondos. Os plugues de três pinos são utilizados em aparelhos que necessitam de aterramento. O terceiro pino (central), realiza a ligação com o fio terra, evitando que o consumidor sofra um choque elétrico ao ligar aparelhos com falha de isolação.

Figura 10 - Plugue e tomada.

O novo padrão brasileiro foi desenvolvido com o objetivo de diminuir as possibilidades de choque elétrico, incêndios e mortes. Por isso, as tomadas possuem formato em poço, o que impede o contato acidental do usuário com o pino energizado.

Configurações para os plugues e tomadas do padrão brasileiro:

• Com diâmetro de 4 mm para corrente nominal de até 10A (TUG)
• Com diâmetro de 4,8 mm para corrente nominal de até 20A (TUE)

Essa distinção existe para garantir que os consumidores não liguem equipamentos de alta potência em um ponto não projetado para esse fim.

As tomadas até 10A, com pinos mais finos e que são mais facilmente encontradas em nossas residências, são classificadas como tomadas de uso geral ou TUG, visto que ela podem ser aplicadas com os mais diversos tipos de equipamentos de baixa potência.

Figura 11 - Posição dos cabos.

As tomadas até 20A, com pinos mais grossos, não são encontradas em todas residências. Existem apenas em algumas delas quando o projetista fez o dever de casa. Isso porque elas são destinadas a utilização de equipamentos de potência média, de apenas alguns aparelhos específicos e que, em geral, não ficam mudando de lugar a todo momento. Estas tomadas de até 20A são classificadas como tomadas de uso específico ou TUE. Podemos classificar como TUE as tomadas que serão utilizadas para alimentar, por exemplo, lavadoura de roupas, forno microondas, forno elétrico, ar condicionado, torneira elétrica, chuveiro elétrico, secador de cabelo, dentre outros.

Figura 12 - Chuveiro.

O chuveiro no diagrama elétrico ele é considerado como um ponto de TUE, mas na ligação elétrica física, como em 95% ele possui uma corrente superior a 20A, ele não poderá utilizar a tomada e plugue para 20A. Neste caso, utiliza-se conectores de porcelana ou baquelite, que suporta temperaturas e correntes adequadas. Utilizar elementos plásticos em correntes elevadas é certeza de deterioração dos elementos, derretimento e possivelmente curto-circuito, figura 09. Por fim, em relação a ligação elétrica das tomadas, conforme normas brasileiras vigentes a mesma deve ser instalada para que fique a altura padronizada do piso acabado:

• 0,30 metro (baixa)
• 1,30 metro (média)
• 2,20 metros (alta)

No link a seguir exemplos de diagramas unifilares para ensaio de controle de iluminação do tipo: pulsador, simples, paralelo, intermediário, bipolar, bipolar paralelo, dimerizado, fotoelétrico, temporizado , automático e por relé de impulso e seu diagrama funcional . Há também o diagrama unifilar para ensaio de controle de iluminação por relé de impulso e sensor de presença e o diagrama do quadro de cargas, ambos realizado pelo Engenheiro Eletricista Márcio Luiz de Paula, para montagem em laboratório. Há também o diagrama funcional do relé de impulso 26.04 e do sensor de presença Qa19M.

As instalações serão avaliadas conforme Ficha de avaliação de instalação residencial.

© Direitos de autor. 2019: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 28/02/2023