Dispositivo Diferencial Residual

Conceito de aplicação

O elevado número de acidentes originados no sistema elétrico impõe novos métodos e dispositivos que permitem o uso seguro e adequado da eletricidade reduzindo o perigo às pessoas, além de perdas de energia e danos às instalações elétricas.

A destruição de equipamentos e incêndios é muitas vezes causada por correntes de fuga à terra em instalações mal executadas, subdimensionadas, com má conservação ou envelhecimento. As correntes de fuga provocam riscos às pessoas, aumento de consumo de energia, aquecimento indevido, destruição da isolação, podendo até ocasionar incêndios. 

Esses efeitos podem ser monitorados e interrompidos por meio de um Dispositivo DR, Módulo DR ou Disjuntor DR. Os Dispositivos DR (diferencial residual) protegem contra os efeitos nocivos das correntes de fuga à terra garantindo uma proteção eficaz tanto à vida dos usuários quanto aos equipamentos.

A relevância dessa proteção faz com que a Norma Brasileira de Instalações Elétricas – ABNT NBR 5410 (uso obrigatório em todo território nacional conforme lei 8078/90, art. 39 - VIII, art. 12, art. 14), defina claramente a proteção de pessoas contra os perigos dos choques elétricos que podem ser fatais, por meio do uso do Dispositivo DR de alta sensibilidade (= 30mA).

Conceito de atuação

As correntes de fuga que provocam riscos às pessoas são causadas por duas circunstâncias:

Contato direto		Contato indireto		Dispositivo DR
Falha de isolação ou remoção das partes isolantes, com toque acidental da pessoa em parte energizada (fase / terra-PE).		Através do contato da pessoa  com a parte metálica (carcaça do aparelho), que estará energizada por falha de isolação, com interrupção ou inexistência do condutor de proteção (terra-PE).		Protege a pessoa dos efeitos das circunstâncias ao lado sendo que no caso do contato direto é a única forma de proteção.

Princípio de proteção das pessoas

Qualquer atividade biológica no corpo humano seja ela glandular, nervosa ou muscular é originada de impulsos de corrente elétrica.
Se a essa corrente fisiológica interna somar-se uma corrente de origem externa (corrente de fuga), devido a um contato elétrico, ocorrerá no organismo humano uma alteração das funções vitais, que, dependendo da duração e da intensidade da corrente, poderá provocar efeitos fisiológicos graves, irreversíveis ou até a morte da pessoa.

Gráfico com zonas tempo x corrente e os efeitos sobre as pessoas IEC 60479-1 (percurso mão esquerda ao pé)

Zonas	Limites	Efeitos fisiológicos
AC-1	Até 0,5 mA - Curva a	Percepção possível, mas geralmente não causa reação.
AC-2	0,5 mA  até curva b	Provável percepção e contrações musculares involuntárias, porém sem causar efeitos fisiológicos.
AC-3	A partir da  curva b  para cima	Fortes contrações musculares involuntárias, dificuldade respiratória e disfunções cardíacas reversíveis. Podem ocorrer imobilizações e os efeitos aumentam com o crescimento da corrente elétrica, normalmente os efeitos prejudiciais podem ser revertidos.
AC-4	Acima da  curva c1     c1-c2     c2-c3    Além da  curva c3	Efeitos patológicos graves podem ocorrer inclusive paradas cardíacas, paradas respiratórias e queimaduras ou outros danos nas células. A probabilidade de fibrilação ventricular aumenta com a intensidade da corrente e do tempo.    AC-4.1 Probabilidade de fibrilação ventricular aumentada até aproximadamente 5%     AC-4.2 Probabilidade de fibrilação ventricular de aproximadamente 50%    AC-4.3 Probabilidade de fibrilação ventricular acima de 50%

Conceito de funcionamento

A somatória vetorial das correntes que passam pelos condutores ativos no núcleo toroidal é praticamente igual a zero (Lei de Kirchhoff). Existem correntes de fuga naturais não relevantes. Quando houver uma falha à terra (corrente de fuga) a somatória será diferente de zero, o que irá induzir no secundário uma corrente residual que provocará, por eletromagnetismo, o disparo do Dispositivo DR (desligamento do circuito), desde que a fuga atinja a zona de disparo do Dispositivo DR (conforme norma ABNT NBR NM 61008 o Dispositivo DR deve operar entre 50% e 100% da corrente nominal residual - IDn).

F1 – Dispositivo DR de proteção contra a correntes de fuga à terra
T – Transformador diferencial toroidal
L – Disparador eletromagnético
R – Carga
A – Fuga à terra por falha da isolação
jF – Fluxo magnético da corrente residual
IF – Corrente secundária residual induzida

Especial Mulheres: Opinião de uma jovem cronista

Por Bruna Silva*

Hoje estava no oftalmologista, enquanto aguardava estava fazendo uma leitura "da hora", deixei minha leitura de lado, quando olhei bem próximo de mim uma revista feminina que tem por nome "Claudia" de uma editora famosa no país. 

Logo na capa tava a gata e talentosa Glória Pires e tinha uma manchete que me prendeu a atenção, o título era: "51 mulheres que transformaram nossa história", nossa, com esse título jurei que encontraria a mulher mais admirável do mundo, mas lembrei que o pessoal da revista não tinha procurado mainha aqui por casa, então procurei a segunda mulher mais admirável do mundo, e a minha Olga Benário não estava na lista, ao contrário disso encontrei lá Marisa Monte, Rita Lee e Gisele Bündchen, logo me perguntei "no que elas transformaram minha vida?", aí li a matéria e pra justificar elas estarem lá, eles colocaram a quantidade de CD's que as cantoras tinham vendido e a maravilhosa execução da modelo nas passarelas, "nooooossa, obrigada por tamanha transformação". 

De fora da lista: não desfilava e não vendia cd's!

O mínimo de senso que a revista deveria ter era colocar mulheres que realmente tivessem transformado a vida de nós mulheres com coisas úteis e não fúteis, é uma vergonha elas estarem na mesma lista de mulheres como Maria da Penha, Dilma Rousseff, Margarete Streicher entre tantas outras que realmente mudaram as coisas. Não quero desmerecer essas celebridades, mas tenho certeza que existem muitas outras mulheres que realmente transformaram a antiga condição que nós mulheres vivíamos e que mereciam estar lá.

Quando cheguei a essa conclusão, achei "bem feito" eu ter lido essa matéria ridícula, não deveria ter largado minha leitura "da hora" por aquela revista feminina que não acrescentou em nada e que faz tanto sucesso, sendo assim, não acrescentando em nada as milhares de leitoras desse país.

* Bruna Silva é estudante de Letras Vernáculas na UEFS.

Estudante cria robô controlado via internet

O aluno Rayllonn Nagime, da Escola Técnica Rezende-Rammel, no Rio de Janeiro, criou um robô controlado via internet capaz de reproduzir som e imagem ordenados pelo internauta do local onde estiver.

Nagime conta que a ideia surgiu em um dia em que seu tio não pôde comparecer a uma reunião de família porque estava doente. — A ideia surgiu depois de uma reunião de família em que meu tio não pôde participar. Logo depois desse evento, fui conversando com parentes e amigos e agente chegou a conclusão de que um meio rápido, barato e fácil de as pessoas se comunicarem é a internet. E então veio a ideia de um sistema controlado via internet.

Batizado de DroidNet C, o robô-avatar tem uma série de equipamentos e é movido por bateria de carro. Para a caminhada, o projeto conta com esteiras na base. A comunicação à distância é feita através de modem 3G, roteador e wi-fi. O rosto do internauta no avatar é captado pela câmera do computador pessoal e exibida na tela de LCD que serve como cabeça do robô. 

Há também um microfone para captar o som do ambiente e caixas de som para reproduzir a voz do controlador. Os olhos do robô são uma câmera instalada no monitor.

Como no filme Avatar, o DroidNet C também é grande: tem quase dois metros de altura e aproximadamente 130 quilos. No entanto, não é preciso entrar em nenhuma cápsula para controlar a máquina — basta um computador, ou até mesmo um smartphone. Nagime conta que também está criando um robô com as mesmas funções, só que menor. 

O trabalho de Rayllonn será apresentado na Febrace (Feira Brasileira de Ciências e Tecnologia), feira que estimula a criatividade de estudantes em ciências e engenharia, que acontece entre os dias 12 e 14 de março, na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP).

Sistema de classes dos parafusos de aço inoxidável

SISTEMA DE DESIGNAÇÃO DE CLASSES

A propriedade característica do aço inoxidável austenítico é que, diferentemente do aço carbono, ele não pode ser endurecido por tratamento térmico, mas somente por deformação a frio. Por este processo, o aço inoxidável austenítico tem suas propriedades mecânicas aumentadas consideravelmente.

Os materiais A1, A2 e A4 são divididos em três classes cada um: 50 - 70 - 80, dependendo do método de produção e dimensões.

O número da classe exprime 1/10 da resistência à tração em N/mm². Assim a classe 80 tem uma resistência à tração mínima de 800 N/mm².

Classe 50 - Material mole obtido por deformação a quente e raramente utilizado na fabricação de fixadores.

Classe 70 - A classe mais comumente usada para todos os fixadores deformados a frio.Esta é a classe padrão e a normalmente fornecida, a não ser que haja especificação em contrário por parte do cliente

Classe 80 - A classe com maiores propriedades mecânicas devido a uma deformação extra a frio que coloca o material ao nível aço carbono 8.8, tornando-os assim intercambiáveis, sem a necessidade de qualquer adaptação.

Parafuso classe A2 - 70

AÇO INOXIDÁVEL				PARAFUSOS			PORCAS
grupo	material	classe	diâmetro d	resistência à tração Rm     2) N/mm², min.	limite de escoamento de 0,2% Rp0,2      2) N/mm², min.	alongamento Al       3)  mm, min	carga de prova Sp N/mm²
		50	M39	500	210	0,6d	500
austenítico	A1, A2, A4	70   1)	M20	700	450	0,4d	700
			M20 / M30	500	250	0,4d	500
		80   2)	M20	800	600	0,3d	800

1) Estes valores se aplicam somente para comprimentos até 8 x d. Nos materiais A2 e A4 a classe mais comum é a 70.
2) Valores calculados em termos da área da rosca onde é aplicada a carga de tração.
3) O alongamento na fratura deve ser determinado no próprio parafuso com comprimento 3 x d e não em corpo de prova preparado.

Resistência à tração é a relação entre a máxima carga de tração aplicada e a área original da secção transversal do material.

Limite de escoamento é a carga de tração na qual deixa de existir proporcionalidade entre a carga aplicada e a deformação ocorrida.

Limite de escoamento de 0,2% é utilizado para classes de resistência maiores onde o limite de escoamento convencional é difícil der ser determinado, e é a carga de tração na qual, após o cessamento da mesma, o material apresenta uma deformação plástica de 0,2%.

Alongamento é a variação do comprimento original do corpo de prova, após a fratura ocorrida no teste de tração. Normalmente é expresso em valor percentual.

Carga de Prova é uma carga pré-determinada, geralmente um múltiplo da carga de serviço, à qual o material é submetido antes de ser admitido para uso.

Fonte: Dapco - Fixadores Inoxidáveis

O motor-proteína para robôs

Os biólogos gostam de falar em "blocos fundamentais da vida", pequenas moléculas que estão na base do funcionamento de todos os seres vivos. Infelizmente, construir um ser vivo artificial é mais complicado do que montar peças que se encaixem umas nas outras. Mas a metáfora é válida o suficiente para permitir a construção de robôs a partir de alguns blocos fundamentais, peças básicas que podem ser usadas para construir robôs diferentes ou com funções diferentes. Melhor ainda, esses robôs reconfiguráveis poderão mudar seu próprio formato em resposta a alterações na tarefa a ser desempenhada ou no ambiente ao seu redor.

Ara Knaian e seus colegas do MIT, nos Estados Unidos, gostam tanto da metáfora biológica que batizaram seus “blocos fundamentais da robótica de “mili-moteínas”. Mili é uma referência à dimensão milimétrica de cada peça, enquanto moteína refere-se a um dispositivo motorizado inspirado em uma proteína. Assim como as proteínas se dobram para formarem novelos complexos com funções muito específicas, o minúsculo motor pode ser o precursor de uma geração de futuros equipamentos que se dobrem sobre si mesmos para assumir qualquer formato imaginável.

Para dar fundamento ao seu conceito, os pesquisadores tiveram que inventar um novo tipo de motor: um motor que fique fixo na posição esteja ele ligado ou desligado. A equipe chamou sua solução de motor eletropermanente.

Os pesquisadores tiveram que inventar um novo tipo de motor: um motor que fique fixo na posição esteja ele ligado ou desligado. [Imagem: Knaian et al.]

O motor usa um forte ímã permanente acoplado a um eletroímã - um ímã que é ligado ou desligado pela passagem de uma corrente elétrica. Os dois magnetos foram projetos de forma que seus campos magnéticos somem-se ou se cancelem o que permite que a força do ímã permanente possa ser "desligada" à vontade com o acionamento do eletroímã. "Eles não usam energia nem no estado ligado e nem no estado desligado. 

Eles usam energia apenas para mudar de um estado para o outro," explica Knaian. Desta forma, o robô pode assumir um formato e manter-se fixo nele, uma estratégia que exige um circuito de controle mais simples do que outras abordagens de robôs polimórficos já desenvolvidas - e, por decorrência, consome menos energia. O protótipo do robô, construído com apenas quatro moteínas - uma espécie de robô em cadeia - assume formatos como um periscópio, uma hélice, ou "L" ou um "U". A adição de mais módulos permitirá a execução de formatos mais complexos. "Isto nos coloca mais próximos da ideia de matéria programável, onde programas de computador e materiais juntam-se para formar qualquer tipo de matéria cujo formato e função possam ser programados, algo não muito diferente da biologia," disse o professor Hod Lipson, que já criou também sua versão de um "robô-biólogo". 

No estágio atual, a informação para a reconfiguração do robô fica contido em um computador à parte, e não no próprio módulo, embora esse seja o objetivo de longo prazo dos pesquisadores. Em última instância, um robô reconfigurável deverá ser "pequeno, barato, durável e forte. Ainda não é possível ter tudo isto junto ao mesmo tempo. Mas a biologia é a comprovação de que é possível," disse Knaian. Uma vez demonstrado o conceito, na verdade as moteínas poderão ter qualquer dimensão, desde "nanopeças" para fabricar micro ou nano-robôs, até o tamanho de um ser humano, para a criação de equipamentos industriais de grande porte.

Fonte: Site Inovação Tecnológica 

Chave de fenda sônica aperta vórtices da física

Físicos da Universidade de Dundee, na Escócia, criaram um motor movido por ultra-sons. Mike MacDonald e seus colegas batizaram o dispositivo de "chave de fenda sônica", embora a máquina nem de perto lembre uma chave de fenda. Por trás de seu funcionamento, contudo, está uma teoria fundamental da física, além de um grande potencial para a fabricação de instrumentos mais aprimorados e mais precisos.

Esta é a primeira vez que se usa ultra-sons para girar objetos, e não apenas para empurrá-los - e a diferença é significativa. Os cientistas usaram um conjunto de geradores de ultra-som para formar um feixe com ondas em formato de hélice, um vórtice ultra-sônico, que possui momento suficiente para empurrar o objeto e, ao mesmo tempo, fazê-lo girar.

O objeto é um disco de borracha de 10 centímetros de diâmetro. "Este experimento não apenas confirma uma teoria fundamental da física, como também demonstra um novo nível de controle sobre feixes de ultra-sons, que poderá ser aplicado a cirurgias não-invasivas, carreamento controlado de medicamentos e manipulação ultra-sônica de células," disse MacDonald.

A teoria a que o pesquisador se refere é válida tanto para o som quanto para a luz, mas nunca havia sido demonstrada em um experimento único. A teoria estabelece que a relação momento angular/energia em um vórtice é igual à relação entre o número de hélices de onda entrelaçadas e a frequência do feixe.

Usando um transdutor de ultra-som com 1.000 elementos, os cientistas conseguiram gerar estruturas de ondas parecidas com o DNA, só que com muito mais "hélices". Esses feixes alcançaram potência suficiente para levitar o disco de borracha de 90 gramas e fazê-lo girar na água.


 Fonte: Site Inovação Tecnológica

Nissan vai lançar carro com direção eletrônica

A montadora japonesa Nissan anunciou que vai lançar em 2013 o primeiro carro com a tecnologia steer-by-wire. Em lugar de conectar o volante às rodas por meio de uma ligação mecânica - a famosa barra de direção - no novo sistema o comando é transmitido do volante para as rodas eletronicamente. Nas rodas, os comandos são interpretados e usados para acionar motores elétricos que fazem as rodas virarem ou retornarem à posição original. Segundo a empresa, o sistema transmite a intenção do motorista para as rodas a uma velocidade superior à da conexão mecânica.

O próprio sistema se encarrega de fazer pequenos ajustes nas rodas em decorrência de irregularidades no piso, além de deixar o motorista livre das trepidações no volante. A direção eletrônica conta ainda com a ajuda extra de uma câmera, instalada à frente do espelho retrovisor interno, que auxilia o motorista a manter o carro estável na rota, evitando que ele dance na pista por movimentos sutis no volante.

Segundo a Nissan "esse sistema é uma inovação em termos mundiais, uma tecnologia que melhora a estabilidade do veículo fazendo pequenos ajustes de ângulo, de forma que o veículo monitora a via para manter-se na faixa em que está viajando". O sistema também consegue anular balanços no carro gerados por ventos laterais, naturais ou gerados pela passagem de outros carros. Tudo é feito automaticamente, sem que o motorista sinta no volante os ajustes que o sistema vai fazendo nas rodas.

O sistema eletrônico possui três unidades de processamento e um sistema de detecção de falhas que passa automaticamente o controle para o próximo processador se houve alguma falha naquele que estiver controlando a direção. Se a bateria falhar, e todo o sistema eletrônico deixar de funcionar, uma "embreagem" mecânica conecta o volante às rodas - um sistema parecido com os freios de elevadores -, e o carro passa a ser dirigido mecanicamente, na forma tradicional.

Embora dê segurança ao motorista, o sistema de backup mecânico aumenta o peso do conjunto, eventualmente anulando os ganhos de economia de combustível que o sistema deve proporcionar. Mas, na avaliação da empresa, é importante para que os consumidores ganhem confiança na tecnologia. A direção eletrônica, ou steer-by-wire, é parte do conceito drive-by-wire, onde todos os comandos do carro passam a ser feitos eletronicamente.

O sistema anula balanços no carro gerados por ventos laterais e por irregularidades na pista, sem que o motorista sinta nada no volante.[Imagem: Nissan/SIT]

Fonte: Site Inovação Tecnológica