A voltagem padrão para tomadas elétricas muda em todo o mundo. Embora a maioria dos países das Américas tenha uma voltagem de 110-127V, outros continentes usam principalmente 220-240V. No entanto, isso se aplica apenas aos setores residencial e comercial leve. Em grandes edifícios comerciais e industriais, as instalações elétricas utilizam tensões ainda mais elevadas, como 277/480V e 347/600V.
A potência instantânea fornecida por um circuito elétrico é o produto da tensão e da corrente. Supondo que a carga seja mantida constante, uma tensão de alimentação mais alta permite uma corrente mais baixa. Ao projetar uma instalação elétrica, a seleção da tensão nominal envolve uma compensação entre corrente e tensão – quando uma aumenta, a outra diminui.
Certifique-se de que o projeto de sua instalação elétrica seja seguro e eficiente.
Benefícios da redução de corrente em circuitos elétricos
As máquinas de processamento industrial consomem significativamente mais energia do que os eletrodomésticos e equipamentos de escritório. Se uma tensão baixa, como 120 V, for usada neste caso, será necessária uma corrente muito alta para fornecer energia suficiente.
- Por exemplo, um eletrodoméstico de 900 watts consome apenas 7,5 amperes de corrente a 120 V, mas uma máquina industrial de 150 kW consumiria 1.250 A a 120 V.
- Uma corrente tão elevada requer condutores muito grandes, desperdiçando cobre e tornando a instalação muito mais cara.
- Por outro lado, uma fonte de alimentação de 600V reduz a corrente para um valor muito mais gerenciável de 250A.
- Se o equipamento de 150 kW utilizar tensão trifásica, a corrente nominal é reduzida ainda mais para 144A, exigindo um condutor extra.
Considere também que os disjuntores e outras proteções são dimensionados com base na corrente. Por exemplo, um disjuntor 1250A é consideravelmente mais caro que um disjuntor 250A. Dispositivos de proteção maiores também são mais volumosos e pesados, o que torna sua instalação mais complexa.
As reduções de corrente não economizam apenas na fiação e nos componentes elétricos – considere que as perdas em um condutor são proporcionais à corrente ao quadrado. Por outras palavras, duplicar a corrente aumenta as perdas de calor em quatro, enquanto 1/2 da corrente reduz as perdas para 1/4. Em uma grande instalação industrial com milhares de metros de circuitos elétricos, a economia com a redução da corrente pode ser significativa.
É claro que existe um limite inferior para o quanto a corrente pode ser reduzida, uma vez que envolve um aumento de tensão. Tensão mais alta requer mais isolamento e medidas adicionais de proteção para o pessoal. Um condutor que transporta 100A a 120V é muito menos ameaçador do que um condutor com 12A a 1000V, mesmo que ambos forneçam 12 quilowatts.
Lidando com alta tensão com segurança
Uma instalação de alta tensão requer dois elementos fundamentais para ser segura: isolamento adequado de acordo com o nível de tensão e medidas de isolamento físico para evitar contactos acidentais. Obviamente, a instalação também deve atender ao Código Elétrico Nacional e a quaisquer códigos de construção locais aplicáveis.
Para garantir segurança contínua, o isolamento deve ser testado em intervalos regulares; o isolamento danificado aumenta o risco de falha de arco, ameaçando pessoal e equipamento. Além disso, o isolamento deteriora-se mais rapidamente quando exposto a temperaturas extremas e agentes químicos. O teste é realizado com um dispositivo chamado megôhmetro, que aplica uma tensão de teste ao isolamento para medir seu desempenho. A diferença com um multímetro convencional é que o megôhmetro aplica uma tensão de teste muito mais alta, adequada para altos níveis de isolamento.
As linhas de transmissão e distribuição utilizam tensões muito mais altas que as residências e empresas, precisamente porque precisam transportar grandes quantidades de energia. Uma linha de transmissão de baixa tensão seria proibitivamente cara e muito impraticável, exigindo muitos quilómetros de grandes condutores.
- A tensão é aumentada nas usinas até um nível adequado para transmissão e depois reduzida pelas subestações para distribuição.
- Os transformadores de pólo realizam a descida final para uso residencial e comercial.
- Os utilizadores industriais reduzem frequentemente a tensão de transmissão com as suas próprias subestações, devido à sua elevada procura de electricidade.
Para conseguir uma instalação segura e eficiente, a melhor recomendação é contratar serviços profissionais de engenharia elétrica desde o início do projeto. Eles podem especificar a tensão mais adequada para cada eletrodoméstico e equipamento, com as correspondentes proteções elétricas.
Recomendações Finais
A eletricidade é o método de fornecimento de energia mais rápido e eficiente conhecido pela civilização moderna, mas a sua capacidade também a torna perigosa quando não é manuseada. Ao projetar instalações elétricas, o aumento da tensão reduz a corrente, o que permite condutores e dispositivos de proteção menores. Contudo, o projeto também deve levar em conta os riscos de tensões mais altas com medidas adequadas de isolamento e proteção, combinadas com testes regulares.
As medidas de eficiência energética são fortemente recomendadas, uma vez que reduzem a potência total consumida por uma instalação eléctrica. Para uma determinada tensão, isso permite condutores e dispositivos de proteção menores. Por exemplo, uma lâmpada HID de alto brilho consome mais de 450 watts, enquanto um produto LED equivalente normalmente consome menos de 150 W – uma determinada capacidade de circuito pode servir três vezes mais lâmpadas neste caso, se forem LED.
