O MITO DA MADEIRA!

Por Flávia Lima

A teoria de que não se deve usar madeira em quadros elétricos é uma recomendação normativa ou uma lenda viva no setor elétrico? Veja o que especialistas dizem sobre o assunto.

Não raramente, ouvimos, inclusive de profissionais experientes na área, que madeira e eletricidade não podem andar juntos e chega a ser uma heresia o seu emprego no fundo de quadros elétricos. Em uma breve pesquisa no Google, por exemplo, encontramos em inúmeros sites – mesmo especializados – a indicação de que não se deve utilizar a madeira em quadros de eletricidade. Um deles determina:

“O quadro de luz deve ser metálico ou de material incombustível e nunca de madeira (na sua parte interna ou externa)”. Para muitos, esta proibição é certa e inconteste e poucos chegam a pesquisar o tema, visto que, muitas vezes, não restam dúvidas quanto a esta aplicação. Mas, afinal, esta seria uma recomendação normativa, excesso de zelo ou uma prática sem razão de ser? O que dizem as normas técnicas sobre este assunto?

Para o consultor e professor Hilton Moreno, para discutir a questão é preciso recorrer a dois conceitos fundamentais: condutividade térmica e ponto de combustão. A norma de instalações elétricas de baixa tensão ABNT NBR 5410 diz:

5.2.2.1.2 - Os componentes fixos, cujas superfícies externas possam atingir temperaturas suscetíveis de provocar incêndio nos materiais adjacentes, devem ser: a) montados sobre ou envolvidos por materiais que suportem tais temperaturas e sejam de baixa condutividade térmica.

Hilton Moreno explica que condutividade térmica é uma propriedade física dos materiais, medida em W/m.K, que descreve a habilidade dos materiais de conduzir calor. “Enquanto, por exemplo, a condutividade térmica do alumínio é 237 W/m.K e a do ferro é 80,3 W/m.K, a da madeira (pinho) é apenas de 0,11 a 0,14 W/m.K. Assim, devido à organização estrutural do tecido, que retém pequenos volumes de ar em seu interior, a madeira impede a transmissão de ondas de calor ou frio, tornando-se um mau condutor térmico (baixa condutividade térmica), isolando calor ou frio”, esclarece. Desse modo, a madeira acaba sendo qualificada como um material apto a receber os componentes elétricos.

Além disso, outro ponto importante refere-se à combustão, ou seja, a temperatura mínima em que um combustível sólido, sendo aquecido, desprende gases que, em contato com fonte externa de calor, se incendeiam, mantendo-se as chamas. Moreno explica que o ponto de combustão da madeira é da ordem de 300 °C. Dessa forma, para provocar incêndio em madeira, é necessário que a superfície externa do componente elétrico seja constante e igual ao ponto de combustão da madeira, o que, segundo ele, não é uma condição usual. “Até porque os circuitos são interrompidos pelos dispositivos de proteção contra sobrecorrentes em frações de segundos em temperaturas menores do que esta, anulando assim a fonte de calor para a combustão da madeira”, acrescenta.

Não há, portanto, na ABNT NBR 5410 qualquer menção ou proibição ao uso de madeira no fundo de quadros elétricos.

Alguns documentos com regras de instalação caminham na mesma direção que a norma de instalações de baixa tensão. É o caso do “Regulamento de instalações consumidoras” das concessionárias AES Sul, CEEE e RGE, que recomenda, inclusive, entre outros materiais, a aplicação da madeira:

“9.2. Caixas e/ou painéis para medição

9.2.1. Material

Devem ser confeccionadas em chapa de aço oleada ou zincada, alumínio, resinas poliéster reforçadas com fibra de vidro, policarbonato, polietileno, poliéster ou madeira.”

O documento fornece as seguintes instruções:

“3.2.4. Caixas de madeira

Devem ser confeccionadas somente nos modelos CI e CE, de cerne ou pinho, aplainado em ambos os lados, sem fendas ou rachaduras, com espessura mínima de 2 cm.

Devem ser pintadas interna e externamente com tinta a óleo, esmalte sintético ou envernizada.

O modelo CE deve ter a face superior revestida com chapa metálica.

O modelo CI deve possuir moldura.

Em regiões com acentuado índice de corrosão (carboníferas e litorâneas), as partes metálicas (dobradiças, trinco, fecho, face superior, etc.) devem ser de material não ferroso.”

Mas há controvérsias. Diversos especialistas manifestam-se contra este tipo de aplicação. Na opinião do engenheiro eletricista e de segurança do trabalho, Roberval Mostardeiro de Paula, por exemplo, a principal argumentação contra o uso da madeira refere-se a outras questões, como o apodrecimento, o cupim, a umidade e a salinidade do material. “A madeira tem uma durabilidade limitada e não permite, por exemplo, um trabalho mais complexo, diferente do poliéster refinado, muito melhor e mais fácil para se trabalhar”, avalia.

Para ele, um composto de poliéster (SMC resina termofixa prensada ou assemelhado) com aditivos específicos possui condições de suportar até 960 °C. Resiste aos agentes do clima tais como umidade, UV, ambientes salinos, às bruscas mudanças climáticas, imune a cupins. Isso sem contar com a moldabilidade. “Pode-se argumentar que a madeira tratada pode chegar bem próximo destes níveis, o que eu concordo, mas neste caso surge uma dúvida: que norma prescreve a obrigatoriedade do tratamento da madeira antes de aplicá-la em painéis de eletricidade? Quais os critérios? Que parâmetros?”, questiona.

Nesse sentido, o site do Procobre, por exemplo, traz o seguinte aconselhamento embutido em um artigo: “Quadro de luz: é a peça chave inicial das instalações elétricas. Deve ser metálico ou de material não-combustível, tanto na sua parte interna ou externa. Se o quadro de luz for antigo ou de madeira, por exemplo, é aconselhável trocá-lo o quanto antes”. Para Roberval de Paula, dimensões, replicabilidade, facilidade construtiva, tempo de instalação, padronização e normatização, enfim, falta de certificação, são os argumentos que inviabilizaria o uso da madeira. “Como ensaiar e certificar um painel de medição feito em madeira e depois efetuar sua instalação sem que perca as características certificadas?”, indaga.

O engenheiro Edson Martinho, diretor-executivo da Associação Brasileira de Conscientização para os Perigos da Eletricidade (Abracopel), concorda que não há restrições normativas quanto ao uso da madeira, mas não recomenda seu uso. Segundo ele, para que a madeira seja utilizada, é preciso que a instalação esteja corretamente dimensionada, com os devidos dispositivos instalados para não correr riscos. O engenheiro Eduardo Daniel, da Certiel Brasil, também não recomenda o uso da madeira por conta do risco de combustão em caso de fogo nos contatos ou condutores. Roberval de Paula diz que, em maior ou menor grau, a madeira é um combustível se comparada aos metais comumente utilizados em painéis de eletricidade. “Se assim fosse, porque os quadros de comando, CCMs, não são feitos de madeira?”, lembra.

Mesmo não havendo restrições normativas, muitos profissionais manifestam-se contra o uso da madeira. Portanto, o uso ou não do material fica por conta de cada instalador e/ou projetista.

NOVO SISTEMA ELÉTRICO PROMETE INOVAR CONSTRUÇÃO CIVIL BRASILEIRA

Vale da Eletrônica, pólo industrial do Sul de Minas, lança novo sistema de instalação elétrica que reduz custos em até 30%. (Referência: Portal Brasil Engenharia, 05/2011)

O Vale da Eletrônica de Santa Rita do Sapucaí, pólo industrial do Sul de Minas Gerais e referência mundial na produção de artigos de eletrônica, telecomunicações e informática, acaba de lançar oficialmente sua primeira investida em um dos setores mais aquecidos do mercado. A produção do chicote elétrico para a construção civil foi anunciada esta semana em uma apresentação técnica na SINDUSCON/MG – Sindicato da Construção Civil de Minas Gerais, onde houve 100% de aprovação por parte dos representantes de grandes construtoras presentes, que, inclusive, já solicitaram modelos para testes.
De acordo com o presidente do Sindicato das Indústrias de Aparelhos Elétricos, Eletrônicos e Similares do Vale da Eletrônica (Sindvel), Roberto de Souza Pinto, o novo sistema de instalação elétrica revolucionará as construções. Além de tornar o serviço mais rápido e seguro, os chicotes elétricos na construção civil reduzem em até 30% os custos em relação às instalações convencionais.
“Tomadas, fios, interruptores e disjuntores vão sair da fábrica em caixas padronizados pelas normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e prontos para serem instalados nas moradias. Isso significa uma redução imensa de tempo, custo e desperdício nas obras. Com essa inovação, vamos participar de um mercado imensurável”, afirma Roberto.
A responsável pela novidade é a Condupar Minas Condutores Elétricos, uma das 141 empresas que constituem o Vale da Eletrônica. Fabricante de cabos e chicotes para produtos dos setores elétrico e eletrônico, a Condupar tem, entre seus clientes, grandes companhias como a Bosch, Black & Decker, Arno e Fischer.
Segundo o diretor da empresa, Luiz Carlos Paduan, na instalação elétrica tradicional de uma casa, é necessário, em média, dois dias de trabalho, um eletricista e um ajudante para passar os fios, cortar e isolar, o que gera muitos desperdícios. “Os kits de instalação elétrica para residências já vêem prontinho, sendo necessário apenas uma chave de fenda para fazer os encaixes e parafusar as tomadas. Em uma casa de 40 m², a instalação completa fica pronta em, no máximo, uma hora”, destaca.
O novo sistema de instalação elétrica é projetado do tamanho exato que será necessário e a funcionalidade é a mesma, seguindo todos os padrões do Inmetro e selos de qualidade. “O kit elétrico é projetado de acordo com a necessidade do cliente e, em cada caso, fazemos as adaptações necessárias. Por exemplo, em um prédio de 10 andares, como 2 apartamentos por nível, fazemos um kit modelo que será reproduzido e distribuído para todos as 20 residências”, completa Luiz Carlos.
Para atender a nova linha de produção, a fábrica alugou um galpão e contratou mais 40 trabalhadores. O diretor da Condupar revela ainda que a empresa já possui contratos com construtoras de Minas e de São Paulo na construção de 400 casas populares. Para as residências de maior dimensão, a Condupar desenvolveu o protótipo para atender à construtora Inepar, em associação com a americana InnoVida Factories. Outros contratos com grandes companhias já estão em negociação. A expectativa inicial é de que a produção passe de 40 mil kits do chicote elétrico por ano.

Como elaborar projetos de iluminação industrial visando à redução do consumo de eletricidade

Edição 52, Revista Setor Elétrico

Por Julian Villelia Padilla

Nos projetos de iluminação industrial, existem diversos tópicos a serem considerados a fim de proporcionar custos operacionais mais baixos do ponto de vista energético. As oportunidades de economia estão presentes na escolha do conjunto lâmpadas e luminárias, na definição de sua altura de fixação, nos automatismos de comando (sensores de presença, temporizadores e sensores de iluminação), na distribuição dos circuitos elétricos, no aproveitamento da iluminação natural e na localização dos interruptores para atender às necessidades de iluminação do local e de seus usuários.

O ponto de partida para um projeto de iluminação é definir o nível de luz do ambiente, que leva em consideração as atividades que serão realizadas e o público a ser atendido. A norma brasileira ABNT NBR 5413 – Iluminância de interiores define a quantidade de lux necessária para diversos locais. Considerando que há uma subjetividade importante na percepção de uma boa iluminação, é essencial que as recomendações normativas sejam atendidas. Para confirmar a correção da iluminação, é necessário realizar uma verificação prática por meio da medição do nível de iluminação com um luxímetro e comparar com os valores normativos para dirimir qualquer dúvida quanto à qualidade da iluminação.


Os fabricantes têm apresentado desenvolvimentos expressivos com a intenção de proporcionar produtos cada vez mais eficientes e duráveis. Hoje existem alternativas energeticamente mais eficientes na iluminação industrial, que englobam lâmpadas e luminárias com rendimentos luminosos bem superiores aos verificados no passado.


A tabela a seguir apresenta os rendimentos luminosos (lúmens/watt) de diversas fontes de iluminação.

Tipo de lâmpada	Rendimento luminoso
Incandescente	10 a 15 lm/W
Halógenas	15 a 25 lm/W
Mista	20 a 35 lm/W
Vapor de mercúrio	45 a 55 lm/W
Led	35 a 70 lm/W
Fluorescente comum	55 a 75 lm/W
Fluorescente compacta	50 a 80 lm/W
Multivapores metálicos	65 a 90 lm/W
Fluorescentes econômicas	75 a 90 lm/W
Vapor de sódio	80 a 140 lm/W

Existem algumas considerações a serem feitas para o uso das tecnologias acima em ambientes industriais:


Lâmpadas mistas – Têm rendimento melhor e vida útil maior (6.000 horas) comparadas às incandescentes e apresentam a vantagem de não necessitar equipamento auxiliar de partida, mas, quando a prioridade é minimizar o consumo de energia elétrica, podem ser substituídas pelas lâmpadas fluorescentes compactas de maior potência e pelas lâmpadas de descarga a vapor de mercúrio, sódio e multivapores metálicos.


Lâmpadas a vapor de mercúrio – Possuem vida útil elevada (24.000 horas), custo relativamente baixo e requerem reator para o seu funcionamento. Sua luz é branca e seu índice de reprodução de cores (IRC) é de 40 (luz do sol possui IRC = 100). Podem ser substituídas com vantagem energética pelas lâmpadas a vapor de sódio e de multivapores metálicos.


Lâmpadas a vapor de sódio – Têm vida útil elevada (18.000 a 24.000 horas), custo relativamente baixo e requerem reator para o seu funcionamento. Seu rendimento energético é o melhor das lâmpadas de descarga, porém apresentam o inconveniente de proporcionar uma luz de coloração amarela e um baixo índice de reprodução de cores IRC = 20. Podem ser utilizadas em ambientes industriais em que não haja necessidade de identificação de cores, como fundições, caldeirarias, estoques de matérias-primas, áreas externas e estacionamentos.


Lâmpadas a multivapores metálicos – Apresentam vida útil de 10.000 horas, proporcionam luz branca e boa reprodução de cores (IRC = 80 a 90) e requerem reatores para o seu funcionamento. Seu custo é maior que as outras lâmpadas de descarga de mercúrio e sódio, mas o seu rendimento energético e qualidade da luz justificam o seu uso.


Lâmpadas fluorescentes econômicas – Com vida útil de 7.500 horas, proporcionam boa reprodução de cores (IRC = 80 a 85) e podem utilizar reatores eletrônicos (mais eficientes) para o seu funcionamento. Proporcionam melhores resultados com alturas de fixação de 3 a 4 metros, mas podem ser utilizadas com alturas de fixação de até 5 metros, desde que utilizem luminárias espelhadas. Seu baixo custo e rendimento luminoso justificam o seu uso.


Quanto às luminárias, o aumento do rendimento luminotécnico é alcançado pelas geometrias refletivas adequadas à fonte luminosa, sendo utilizadas superfícies espelhadas para direcionar a luz gerada pelas lâmpadas ao ambiente de trabalho. Em ambientes industriais, é necessário levar em consideração aspectos relacionados com a facilidade de manutenção do conjunto luminária e lâmpada e, caso existir no ambiente industrial a possibilidade de vazamentos de produtos inflamáveis, os invólucros deverão ser à prova de explosão para melhorar a segurança da instalação.


Os fabricantes tradicionais de lâmpadas e luminárias oferecem programas de computador que rapidamente permitem quantificar o número de lâmpadas e luminárias e a sua distribuição física para atender aos níveis de iluminação normalizados e necessários para o ambiente em estudo.


Cabe ao projetista analisar duas ou três alternativas técnicas de iluminação considerando seus custos de implantação e custos operacionais relativos à energia elétrica. Deverão ser discutidas essas alternativas juntamente com os outros profissionais do empreendimento, visando a conciliar os aspectos arquitetônicos e funcionais, investimentos envolvidos, facilidades de operação e manutenção e custos operacionais. O tempo gasto nestes estudos é plenamente justificado pelas economias que podem ser alcançadas em uma análise mais abrangente.


Nem sempre a alternativa que possui o menor investimento inicial é a mais econômica ao longo do tempo. Nesse tipo de avaliação, deve ser considerado para um determinado horizonte de tempo o custo da reposição das lâmpadas (aquisição e mão de obra de substituição) e o custo da energia.


Exemplo prático obtido a partir dos resultados de um software luminotécnico:


Determinar a iluminação (luminárias e lâmpadas) a ser instalada a 1,8 metro do plano de trabalho para proporcionar um nível de iluminação médio de 500 lux. O ambiente possui teto, paredes e piso claros (Reflexões 80%, 70% e 30% respectivamente) e suas dimensões são comprimento = 25 metros e largura = 20 metros:


Opção 1 – Luminária tipo industrial de chapa pintada branca com refletor em alumínio anodizado fosco com lâmpada a vapor metálico de 150 W e reator eletromagnético.


Quantidade de luminárias                         =             56
Iluminância em serviço                             =             558 lux
Potência instalada (lâmpada + reator)       =             9.072 W
Densidade de potência                             =             18,14 W/m²
Opção 2 – Luminária tipo industrial de chapa pintada branca com refletor em chapa pintada branca com duas lâmpadas fluorescentes de 40 W e reator eletromagnético.


Quantidade de luminárias                                    =             81
Iluminância em serviço                                        =             557 lux
Potência instalada (lâmpada + reator)                  =             7.574 W
Densidade de potência                                        =             15,15 W/m²
Opção 3 – Luminária tipo industrial de chapa pintada branca com refletor de alumínio espelhado com duas lâmpadas fluorescentes de 32 W e reator eletrônico.


Quantidade de luminárias                                     =             64
Iluminância em serviço                                         =             523 lux
Potência Instalada (lâmpada + reator)                   =             4.160 W
Densidade de potência                                          =             8,32 W/m²
Considerando um uso mensal de 250 h por mês, os custos da energia consumida para as três opções apresentadas são para um consumidor alimentado em baixa tensão (R$ 0,20 / kWh):

Opção	Consumo mensal (kWh)	Custo energia mensal	Percentual
1	2.268	R$ 454	100%
2	1.894	R$ 379	83%
3	1.040	R$ 208	46%

Do ponto de vista energético, foi possível reduzir em 54% o consumo de energia e seu correspondente custo por meio da escolha de um conjunto luminária e lâmpada energeticamente mais eficiente, sendo que, neste caso, os investimentos são equivalentes.


A seguir, há algumas recomendações práticas a serem consideradas durante a fase de projeto, objetivando tornar a iluminação energeticamente mais eficiente:


- Aproveitar sempre que possível a iluminação natural. Em galpões industriais, é possível utilizar telhas translúcidas que durante o dia permitem manter a iluminação artificial total ou parcialmente desligada sem comprometer as atividades do local e atender aos níveis de iluminação normativos;


- Distribuir os circuitos de alimentação das luminárias para facilitar os desligamentos parciais conforme a iluminação natural existente.


- A altura de fixação da luminária tem uma influência importante na quantidade necessária de luminárias para atender a um determinado nível de iluminação. A quantidade de lux é função do inverso do quadrado da distância entre a fonte luminosa e o plano de trabalho, de forma que quanto menor for a altura de fixação das luminárias menor será a sua quantidade para atender ao limite normativo de iluminação;


- Uma boa prática dependendo do tipo de indústria é projetar uma iluminação ambiente para circulação das pessoas e movimentação de materiais e adicionalmente pontos de iluminação específica e localizados com as máquinas para proporcionar adequados níveis de iluminação para os seus operadores;


- Escolher criteriosamente o nível de iluminação recomendado por norma para evitar uma quantidade de pontos de iluminação sem necessidade;


- Além do investimento inicial, calcular os custos operacionais (reposição, mão de obra e energia);


- Em ambientes menores ou setores diferenciados, prever interruptores individuais para comando da iluminação;


- Estudar a adoção de automatismos como sensores de presença e sensores de iluminação para desligar a iluminação artificial quando esta não for efetivamente necessária.


As grandes oportunidades de conservação de energia na iluminação estão na fase do projeto e requerem uma análise cuidadosa e criteriosa para selecionar as alternativas mais econômicas. Um projeto energeticamente mal concebido depois de instalado requer novos investimentos e nem sempre é possível aproveitar o que já foi instalado.