Eletricidade monofásica. Neste tutorial, vamos analisar um fornecimento típico de eletricidade monofásica a uma propriedade doméstica. Vamos analisar os cabos de distribuição e o transformador, a fase, o neutro e a terra, o fusível principal, o contador de eletricidade, o interrutor de isolamento, a unidade de consumo, bem como os RCD e os MCB.

Desloque-se até ao fim para ver o tutorial do YouTube sobre eletricidade monofásica.

A alimentação monofásica é uma conceção comum utilizada no Reino Unido, na Europa, na Índia, na Austrália, na Nova Zelândia, etc. Existem algumas ligeiras variações e os componentes podem ter um aspeto um pouco diferente entre países, mas são essencialmente muito semelhantes.

No entanto, a América do Norte é um pouco diferente porque utiliza duas tensões (120/240V) em casa, pelo que vamos analisar isso em pormenor num tutorial separado.

Neste vídeo, vou utilizar os códigos de cores europeus, que podem ser diferentes dos regulamentos locais. Lembre-se de que a eletricidade é perigosa e pode ser fatal, pelo que deve ser qualificado e competente para realizar trabalhos eléctricos.

A eletricidade é gerada longe, na central eléctrica, sai da central eléctrica e a tensão é aumentada num transformador elevador, onde será depois distribuída através de linhas de transmissão de longa distância. Geramos e distribuímos corrente alternada CA porque é mais económica e conveniente do que a corrente contínua CC. Quando chega à cidade, a tensão é reduzida numSe quiser saber como funcionam os transformadores, já falámos sobre isso neste artigo aqui.

A partir da subestação, a eletricidade será distribuída localmente através de cabos aéreos ou subterrâneos.

Dependendo do desenho local e das tensões utilizadas, uma casa pode ser ligada diretamente a um pequeno transformador localizado perto da propriedade ou, em alternativa, um grupo de casas partilhará um transformador maior.

A eletricidade é distribuída em três fases mas, neste caso, estamos perante uma instalação monofásica, o que significa que a propriedade está ligada apenas a uma das três fases e ao neutro.

Como funciona a eletricidade trifásica? Descubra aqui

Cada casa de uma rua pode ser ligada alternadamente a uma fase diferente ou ruas diferentes podem ser ligadas a fases diferentes. Isto é apenas para tentar equilibrar a procura no transformador.

Um cabo de serviço mais pequeno sai do cabo de distribuição e alimenta a propriedade. Este cabo de serviço será novamente suspenso ou subterrâneo, dependendo da instalação local.

O cabo de serviço contém os fios da fase e do neutro e, na maior parte dos casos, tem também uma bainha protetora de metal à volta do cabo, especialmente se estiver enterrado no solo.

O cabo de serviço entra, a fase e o neutro passam pela cabeça de serviço, para o contador e depois para a unidade consumidora.

A eletricidade vai fluir da fase, passar pelo fusível principal, depois pelo contador e para a unidade consumidora.

A cabeça de serviço ou corte contém o fusível principal ou o fusível de serviço. Este fusível protege a propriedade e garante que apenas uma determinada quantidade de corrente pode fluir para a propriedade. Por exemplo, no Reino Unido, é normal ter um fusível classificado entre 60 e 100 amperes. A empresa de distribuição de eletricidade também pode remover este fusível para isolar a propriedade e fá-lo-á, por exemplo, para substituir o contador.Normalmente, este fusível e a cabeça de serviço são propriedade da companhia de eletricidade e não podem ser removidos ou substituídos pelo proprietário do imóvel.

A fase e o neutro entram então no contador de eletricidade que quantifica a quantidade de energia que está a ser consumida. Em propriedades mais antigas, este contador pode ser mecânico ou digital ou mesmo um contador digital inteligente. Existem muitas variações no design destes contadores.

A fase e o neutro saem então do contador de eletricidade e entram na unidade consumidora ou no quadro de fusíveis, cujo tamanho varia consoante a dimensão da propriedade e o número de circuitos existentes.

Dentro da unidade consumidora temos, em primeiro lugar, o interrutor principal ou interrutor principal de dois pólos, que controla o fornecimento de eletricidade ao resto da unidade consumidora e a todos os seus circuitos que alimentam a propriedade. Este interrutor é acionado manualmente para cortar a energia. Este interrutor desliga a fase e o neutro ao mesmo tempo. Os cabos entram normalmente no interrutor principal através dos terminais superiores. NoPodemos encontrar um ou mais fios de fase a sair da parte inferior do interrutor principal para alimentar os RCD's. Se não forem utilizados RCD's, então um barramento alimentará os disjuntores e veremos isso em breve.

A fase entra no RCD ou dispositivo de corrente residual, mais uma vez entrando normalmente pela parte superior. Este interrutor RCD está constantemente a monitorizar a corrente eléctrica. Verifica se a corrente na linha de fase é igual à corrente na linha neutra; se não for, existe uma falha eléctrica e o dispositivo corta rápida e automaticamente a alimentação de tudo o que passa pelo interrutor. Normalmente, um RCDPor exemplo, se tocar num fio sob tensão e a eletricidade passar através de si para a terra, a corrente está a contornar o fio neutro, pelo que as correntes da fase e do neutro não serão iguais e o RCD cortará o circuito para reduzir o risco de choque elétrico ou morte.

É cada vez mais comum haver dois ou mais RCDs na unidade consumidora. Nesse caso, o RCD só cortará a alimentação dos circuitos ligados diretamente a ele, pelo que o outro RCD continuará a ser alimentado e só algumas partes da propriedade perderão a alimentação. O RCD dispara quando considera que a corrente não é segura, mesmo que seja por uma fração de segundo. Tem de ser reposto manualmente para restabelecer a alimentação,mas deve localizar e remover primeiro o aparelho ou acessório defeituoso.

A partir da parte inferior do RCD temos um barramento, que é apenas um metal condutor ao longo do qual a eletricidade flui e se liga a cada um dos MCB, o que torna a instalação mais fácil do que ter muitos cabos.

O MCB ou disjuntor miniatura controla circuitos individuais mais pequenos. Por exemplo, ligado a um RCD, talvez tenhamos um MCB para a iluminação do andar de baixo, outro para a iluminação do andar de cima e outro para as tomadas de corrente da cozinha. No outro RCD, talvez tenhamos um para a iluminação do poço da escada, outro para a iluminação do andar de cima e outro para as tomadas de corrente do andar de baixo.disparam automaticamente para cortar a energia, mas precisam de ser reiniciados manualmente para restabelecer a energia.

O MCB protege os circuitos de duas formas, sobrecarga e curto-circuitos. O MCB está classificado para suportar uma determinada quantidade de corrente que passa através dele, por exemplo 32Amps para as tomadas de corrente. Se este valor for excedido nesse circuito, por exemplo, ligando gradualmente demasiadas coisas, então o MCB dispara e corta a corrente para se proteger.

A outra proteção que oferece é a proteção contra curto-circuitos. No caso de um curto-circuito, por exemplo, o vivo toca no neutro, então o circuito é contornado e haverá um aumento grande e instantâneo da corrente. Isto criará um campo magnético dentro do MCB que cortará a energia para se proteger.

A fase sai pela parte superior do MCB e flui através do circuito, por exemplo, através de algumas lâmpadas, regressando depois através de um cabo neutro e para um bloco neutro. Todos os circuitos fazem isto com a fase a sair do disjuntor e a percorrer a propriedade e as linhas neutras a regressarem e a encontrarem-se no bloco neutro.

O bloco neutro é então ligado ao RCD, que verifica se a corrente que sai é igual à corrente que volta a entrar.

O neutro passa então do RCD para o bloco neutro principal e daí para o interrutor principal que está ligado ao contador de eletricidade e à cabeça de serviço.

Assim, a eletricidade pode então fluir da linha de fase de distribuição principal, através da cabeça de serviço e do fusível principal, passando depois pelo contador de eletricidade e pelo interrutor principal da unidade consumidora.

A partir do interrutor principal, passa pelo RCD, ao longo do barramento e para os MCB

A eletricidade pode então voltar através dos fios neutros para os blocos neutros, passa pelo RCD e entra no bloco principal, volta para o interrutor principal e depois para o contador de eletricidade, passa pela cabeça de serviço e pelo fusível e volta para a linha neutra dos cabos de distribuição principais.

Deve ter reparado que existem outros cabos com riscas verdes e amarelas, que são os chamados cabos de terra.

Este cabo de terra passa normalmente juntamente com os fios de fase e neutro nos aparelhos, tais como interruptores de luz e tomadas de corrente. Alguns aparelhos também utilizam um fio de terra para proteção adicional, normalmente se o aparelho utilizar uma caixa metálica. Os fios de terra ligam-se a partir destes aparelhos a um bloco neutro dentro da unidade consumidora.

Todos os cabos de terra de cada circuito são depois ligados ao bloco de ligação à terra da unidade.

Um outro cabo de terra será então ligado a partir deste bloco de ligação à terra na unidade consumidora a um terminal de ligação à terra de proteção principal que está normalmente localizado perto do contador de eletricidade.

Outros fios de ligação à terra ligar-se-ão a partir deste terminal de ligação à terra principal sobre e para tubos metálicos, como a canalização e a tubagem de gás.

Desta forma, se uma pessoa tocar num fio elétrico e num tubo metálico na propriedade, a eletricidade fluirá através do fio de terra e deverá ser detectada pelo RCD, que cortará a corrente.

Existem algumas formas de ligar o terminal de terra de proteção principal à terra.

A primeira opção é a mostrada aqui, com o terminal de terra principal a ser ligado ao fio neutro do cabo de serviço dentro da cabeça de serviço, o que significa que o defeito fase-terra é agora, efetivamente, um defeito fase-neutro.

Outra opção é utilizar a bainha de proteção metálica à volta do cabo de serviço como condutor de terra, de modo a que o terminal de terra principal seja ligado à bainha metálica e este transporte o defeito fase-terra de volta ao transformador.

A outra opção é que o fornecedor de eletricidade não fornece um caminho de terra e, em vez disso, o terminal de terra principal é ligado a um elétrodo que é instalado no solo e fornece um caminho de terra direto.