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CAPÍTULO 11
SISTEMAS ELÉTRICOS DE AERONAVES
INTRODUÇÃO
O desempenho satisfatório de qualquer avião moderno depende, em grande parte, da confiança contínua nos sistemas e subsistemas elétricos. A instalação ou manutenção incorreta ou descuidada da fiação pode ser fonte de peri- go imediato e potencial. O funcionamento adequado e contínuo dos sistemas elétricos depende do conhecimento e da técnica do mecânico que instala, inspeciona e mantém os fios e cabos do sistema elétrico. Os procedimentos e práticas apresentadas nes- te manual são recomendações gerais, e não pretendem substituir as instruções e práticas aprovadas pelo fabricante.
FIO CONDUTOR
Para efeito deste manual, um fio é apre- sentado como um condutor singelo e rígido ou como um condutor retorcido, ambos revestidos com um material isolante. A figura 11-1 ilustra estas duas definições de um fio.
Figura 11-1 Dois tipos de fio de avião.
O termo cabo, como é usado nas instala- ções elétricas da Aeronave inclui:
Dois ou mais condutores isolados separada- mente e no mesmo invólucro (cabo multi- condutor).
Dois ou mais condutores isolados separada- mente e torcidos juntos (par torcido).
Um ou mais condutores isolados, revestidos com uma blindagem trançada metálica (cabo blindado).
Um condutor central singelo isolado, com um condutor externo de revestimento metálico (cabo de radiofreqüência). A concentricidade do condutor central e do condutor externo é cuidadosamente controlada durante a fabri- cação para assegurar que eles sejam coaxiais (cabo coaxial).
Bitola de fio
O fio é fabricado em bitola de acordo com o modelo padrão especificado pelo AWG (American Wire Gage). Como apresentado na figura 11-2, os diâmetros do fio tornam-se menores à medida que os números do calibre tornam-se maiores. A maior bitola do fio mostrado na figura 11-2 é o número 0000, e a menor é o número 40. As bito- las maiores e menores são fabricadas, mas não são comumente usadas.
Figura 11-2 Tabela da bitola awg para fio rígi- do padrão de cobre recozido
Um calibre de fio é apresentado na figu- ra 11-3. Este tipo de calibre medirá os fios variando em bitola do 0 até o número 36. O fio a ser medido é colocado na fenda menor, que só medirá o fio desencapado. O número do calibre correspondente à fenda indica a bitola do fio.
Figura 11-3 Calibre para fio.
A fenda possui lados paralelos e não deve ser confundida com a abertura semi- circular na extremidade interna. A abertura sim- plesmente permite o movimento livre do fio em direção, e através da fenda. Os números do cali- bre são úteis na comparação da bitola dos fios, mas nem todos os tipos de fio ou cabo podem ser medidos precisamente com um calibre. Os fios maiores são geralmente trança- dos para aumentar sua flexibilidade. Em tais casos, a área total pode ser determinada, multi- plicando-se a área de um fio trançado (geral- mente computado em milipolegadas circulares quando o diâmetro ou número da bitola é co- nhecido) pelo número de fios no cabo trançado.
Fatores que afetam a seleção da bitola do fio
Diversos fatores devem ser considerados na seleção da bitola do fio para transmissão e distribuição de força elétrica.O primeiro fator é a perda da energia permitida (perda I 2 R) na li- nha. Esta perda representa a energia elétrica transformada em calor. O uso de condutores maiores reduz a resistência e, portanto, a perda de I 2 R. Entretanto, os condutores maiores, em princípio, são mais caros do que os menores; eles são mais pesados e necessitam de suportes mais substanciais.
Um segundo fator é a queda de voltagem permitida (queda IR) na linha. Se a fonte manti- ver uma voltagem constante na entrada para as linhas, qualquer variação na carga da linha pro- vocará uma variação na corrente e, conseqüen- temente, uma variação da queda IR na linha. Uma variação extensa da queda IR na linha provoca uma regulagem deficiente de vol- tagem na carga. A solução óbvia é reduzir a corrente ou a resistência. Uma redução na cor- rente de carga diminui a potência de saída da energia que está sendo transmitida, enquanto que, uma redução na resistência da linha aumen- ta o tamanho e o peso dos condutores necessá- rios. Geralmente é alcançado um ponto de equilíbrio, por meio do qual a variação de vol- tagem na carga permanece dentro dos limites toleráveis, e o peso dos condutores na linha não é excessivo. Um terceiro fator é a capacidade do con- dutor para conduzir corrente. Quando a corrente passa através do condutor há produção de calor. A temperatura do fio aumentará até que o calor irradiado, ou dissipado, seja igual ao calor gera- do pela passagem de corrente através da linha. Se o condutor for isolado, o calor gerado no condutor não será logo removido. Dessa forma, para proteger o isolante de calor excessivo, a corrente através do condutor deve ser mantida abaixo de um certo valor. Quando os condutores elétricos acham- se instalados em locais onde a temperatura am- biente é relativamente alta, o calor gerado pelas fontes externas constituem uma parte apreciável do aquecimento total do condutor. Uma com- pensação pela influência do aquecimento exter- no sobre a corrente permitida no condutor deve ser feita, e cada caso possui suas próprias limi- tações específicas. A temperatura máxima de operação permitida nos condutores isolados varia com o tipo de isolante que está sendo utilizado. Exis- tem tabelas que relacionam os valores de segu- rança de corrente para as várias bitolas e tipos de condutores, revestidos com diversos tipos de isolantes. A figura 11-5 mostra a capacidade dos condutores singelos de cobre em conduzir cor- rente em ampères, numa temperatura ambiente abaixo de 30 °C. Este exemplo fornece medidas somente para uma relação limitada de bitolas de fios.
Instruções para usar o gráfico de fios elétricos
Os gráficos das figuras 11-7 e 11-8 apli- cam-se a condutores de cobre conduzindo cor- rente contínua. As curvas 1, 2 e 3 são traçadas para mostrar a máxima amperagem nominal para o condutor, especificado sob as condições apresentadas. Para selecionar a bitola correta do condutor, dois requisitos principais devem ser obedecidos: 1) A bitola do fio deve ser suficien- te para evitar queda de voltagem excessiva, en- quanto estiver conduzindo a corrente devida na distância necessária; 2) A bitola deve ser sufici- ente para evitar superaquecimento do cabo du- rante o transporte da corrente devida. Os gráfi- cos das figuras 11-7 e 11-8 podem simplificar essas determinações. Para usar estes gráficos, a fim de selecionar a bitola apropriada do condu- tor, deve-se conhecer o seguinte:
- O comprimento do condutor em pés.
- O n° de ampères da corrente a ser conduzida.
- O valor da queda de voltagem permitida.
- Se a corrente a ser conduzida é intermitente ou contínua e, se contínua, se o condutor é sin- gelo ao ar livre em conduíte ou em chicote.
Suponha-se que seja desejado instalar um condutor a 50 pés da barra do avião para o equipamento, num sistema de 28 volts. Para essa distância, uma queda de 1 volt é permitida para operação contínua. Consultando-se o gráfico da figura 11-7, pode-se determinar o número máximo de pés que um condutor pode possuir, conduzindo uma corrente específica com uma queda de 1 volt. Neste exemplo, é escolhido o número 50.
Figura 11-7 Gráfico de condutor fluxo contínuo (aplicável aos condutores de co- bre).
Suponha-se que a corrente requerida pelo equipamento seja de 20 ampères. A linha que indica o valor de 20 ampères deve ser selecionada pelas linhas diagonais. Leva-se a linha diagonal para baixo até que ela intercepte a linha horizontal de n° 50. Deste ponto, passa-se direto para baixo do grá- fico, para achar que um condutor entre as bitolas 8 e 10 seja necessário, e evite uma queda maior do que 1 volt. Estando o valor indicado entre dois números, o de maior bitola, o n° 8, deve ser selecionado. Esse é o condutor de menor bitola, que pode ser usado para evitar uma queda de voltagem excessiva. Determinar que bitola do condutor é suficiente para evitar superaquecimento, basta desprezar ambos os n°s, ao longo do lado es- querdo do gráfico e das linhas horizontais. Su- ponha-se que o condutor seja um fio singelo exposto ao ar livre que conduz corrente contí- nua. Localiza-se um ponto no alto do gráfico na linha diagonal numerada de 20 ampéres. Se- gue-se esta linha até interceptar a linha diagonal marcada "curva 2". É preciso descer deste ponto diretamente até o fundo do gráfico; este ponto está entre os números 16 e 18. A bitola maior de n° 16 deve ser a sele- cionada. Este é o condutor de menor bitola, acei- tável para conduzir uma corrente de 20 ampères num fio singelo ao ar livre, sem superaqueci- mento. Se a instalação se aplicar ao equipamen- to tendo apenas uma necessidade intermitente (máximo de 2 minutos) de energia, o gráfico da figura 11-8 será usado da mesma maneira.
Figura 11-8 Gráfico de condutor fluxo intermi- tente.
Isolamento do condutor
As duas propriedades fundamentais dos materiais isolantes (borracha, vidro, amianto ou plástico, etc.) são: a resistência do isolamento e; a força dielétrica. Essas são propriedades intei- ramente diferentes e distintas. A resistência do isolamento é a resistên- cia da passagem de corrente, através e ao longo da superfície dos materiais isolantes. A resistên- cia do isolamento pode ser medida com um MEGGER (medidor) sem danificar o isolamen- to, de modo que a informação obtida sirva como guia para determinar as condições gerais. Entretanto, a informação, obtida desta maneira, não será um retrato fiel da condição do isolamento. Isolamento limpo e seco contendo fendas ou defeitos pode mostrar um alto valor de resistência de isolamento, mas não é adequa- do para uso. A força dielétrica é a propriedade que o isolante possui de suportar a diferença de poten- cial e, é, geralmente, expressa em termos de voltagem, na qual o isolamento não funciona devido à tensão eletrostática. A força dielétrica máxima pode ser medida, aumentando-se a vol- tagem de uma amostra de teste até que o isola- mento seja rompido. Devido ao custo do isolamento e seu efeito de endurecimento junto a grande varieda- de de condições físicas e elétricas, sob as quais os condutores são operados, somente o isola- mento mínimo necessário é aplicado para qual- quer tipo específico de cabo destinado a desem- penhar uma determinada tarefa. O tipo de material de isolamento do con- dutor varia com o tipo de instalação. Tais tipos de isolantes como a borracha, seda e papel não são mais usados nos sistemas do avião. Os mais comuns hoje em dia são: o vinil, o algodão, o náilon, o teflon e o amianto mineral.
Identificação de fios e cabos
A fiação e os cabos do sistema elétrico do avião podem ser estampados com uma con- binação de letras e números para identificar o fio, o circuito a que ele pertence, o número da bitola, e outra informação necessária para rela- cionar o fio ou cabo com um diagrama elétrico. Essas marcas são denominadas código de identi- ficação.
Não há nenhum procedimento padroni- zado para estampar e identificar a fiação; cada fabricante normalmente desenvolve seu próprio código de identificação. Um sistema de identificação (figura 11-
- mostra o espaçamento usual na marcação de um fio. O número 22 no código refere-se ao sistema no qual o fio acha-se instalado, isto é, o sistema de vôo automático. O próximo conjunto de números, 013 é o número do fio, e o 18 indi- ca a bitola do fio (AWG).
Figura 11-9 Código de identificação de fio.
Alguns componentes do sistema, especi- almente os PLUGS e as tomadas, são identifica- dos por uma letra ou grupo de letras e números adicionados ao número básico de identificação. Essas letras e números podem indicar a locali- zação do componente no sistema. Os cabos in- terconectados são também marcados em alguns sistemas para indicar a localização, a termina- ção correta e a utilização. Em qualquer sistema, a marca deve ser legível e a cor da estampagem deve contrastar com a cor do isolante do fio. Por exemplo, a estampagem preta deve ser usada com um fundo de cor clara, e a branca com um fundo de cor escura. Os fios são geralmente estampados com intervalos de até 15 polegadas de extensão, e dentro de 3 polegadas de cada junção ou ponto terminal. A figura 11-10 mostra a identificação de fios numa barra de ligação de terminais. Cabo coaxial e fios nas barras de ligação de terminais e caixas de junção são geralmente identificados pela estampagem de uma luva nos fios. Para a fiação, de um modo geral, é geral- mente usada uma luva flexível de vinil, que po- de ser clara ou branca opaca. Para aplicações em alta temperatura é recomendada a luva de borracha de silicone ou de fibra de vidro de silicone. Onde a resistência a fluidos hidráulicos sintéticos ou solventes for
- Certos fios (geralmente na fiação para o sis- tema rádio) como especificado nos desenhos de engenharia.
Trança-se os fios de modo que eles se acomodem entre si, formando aproximadamente o número de voltas por pés como mostra a figu- ra 11-13. Verifica-se sempre se o isolamento dos fios ficou danificado depois de trançados. Se o isolamento estiver rompido ou com desgas- te, o fio é substituído.
BITOLA DO FIO #22 #20 #18 #16 #14 #12 #10 #8 #6 # 2 FIOS 10 10 9 8 7 ½^7 6 ½^6 5 3 FIOS 10 10 8 ½^7 6 ½^6 5 ½^5 4
Figura 11-13 Número de torcidas recomendadas por pé.
Emendas nos chicotes
As emendas em grupos de fios ou chico- tes devem ser localizadas de modo que elas pos- sam ser inspecionadas facilmente. As emendas devem ser afastadas uma das outras (figura 11-14), de modo que o chicote não se torne excessivamente grosso. Todas as emendas não isoladas devem ser revestidas com plástico e presas firmemente nas duas extremi- dades.
Figura 11-14 Emendas afastadas em um chico- te.
Frouxidão nos chicotes
Os fios singelos ou chicotes não devem ser instalados com frouxidão excessiva. A frou- xidão entre os suportes não deve, normalmente, exceder uma deflexão máxima de ½ polegada com pressão manual (figura 11-15). Entretanto, ela pode ser excedida se o chicote for fino e as braçadeiras estiverem muito separadas.
Figura 11-15 Frouxidão no chicote, entre os suportes.
Para que o chicote possa roçar contra qualquer superfície, a frouxidão não precisa ser muito grande. Uma quantidade suficiente de frouxidão deve ser permitida próximo a cada extremidade de um chicote para:
Permitir fácil manutenção.
Permitir a substituição dos terminais.
Evitar a fadiga mecânica nos fios, junções dos fios e suportes.
Permitir livre movimento do equipamento montado contra choque e vibração.
Permitir a remoção do equipamento para fins de manutenção.
Raio de curvatura
As curvaturas nos grupos de fios ou chi- cotes não devem ser inferiores a 10 vezes o di- âmetro externo dos grupos. Entretanto, nas bar- ras de terminais, onde o fio está adequadamente suportado em cada extremidade da curvatura, o diâmetro externo do grupo de fios ou do chicote, igual a 3 vezes o diâmetro externo é normal- mente aceitável. Existem, é claro, exceções a essas orien- tações. É o caso de certos tipos de cabo, como por exemplo, o cabo coaxial que nunca pode ser curvado num raio inferior a 10 vezes o diâmetro externo.
Instalação e encaminhamento
Toda fiação deve ser instalada de modo que ela seja firme e de boa aparência. Sempre que possível, os fios e os chico- tes devem correr paralelos ou em ângulos retos com as nervuras ou longarinas da área envolvi- da. Como exceção desta regra temos o cabo coaxial, que é orientado tão diretamente quanto possível. A fiação deve ser fixada adequada- mente em toda sua extensão. Um número suficiente de suportes deve ser instalado para evitar vibração indevida dos trechos sem sustentações. Todos os fios e grupos de fios devem ser relacionados e instalados para protegê-los de:
- Fricção ou roçamento.
Alta temperatura.
Ser usado como alças ou como suporte de pertences pessoais e equipamento.
Danos pela movimentação de pessoal no inte- rior do avião.
Danos por armazenamento ou movimentação da carga.
Danos por vapores, borrifos ou salpicos de ácido da bateria.
Danos por solventes ou fluidos.
Proteção contra fricção
Os fios e os grupos de fios devem ser protegidos contra fricção ou roçamento nos lo- cais onde o contato com superfícies pontiagu- das, ou outros fios, danificariam o isolamento. Os danos ao isolamento podem provocar curto- circuito, mau funcionamento ou operação inde- vida do equipamento.
Figura 11-16 Braçadeira de cabo no orifício da antepara.
As braçadeiras de cabo devem ser usadas para sustentar os chicotes em cada orifício atra- vés de um anteparo (figura 11-16). Se os fios se aproximarem mais de ¼ de polegada da borda do orifício, usa-se um gromete adequado como mostra a figura 11-17. Às vezes é necessário cortar o gromete de náilon, ou borracha, para facilitar a instala- ção. Nestas circunstâncias, depois de colocado, o gromete pode ser mantido no lugar com cola de uso geral. O corte deverá ser na parte superi- or do orifício, e feito num ângulo de 45° com o eixo do orifício do chicote.
Figura 11-17 Braçadeira de cabos e ilhós no orifício.
Proteção contra alta temperatura
Para evitar deterioração do isolamento, os fios devem ser mantidos afastados de equi- pamentos de alta temperatura, tais como resisto- res, tubos de descarga ou dutos de aquecimento. A distância de separação é normalmente especi- ficada pelos desenhos de engenharia. Alguns fios devem invariavelmente passar através de áreas quentes. Esses fios devem ser isolados com mate- rial de alta temperatura tal como amianto, fibra de vidro ou teflon. Uma proteção adicional é, também, freqüentemente necessária sob a forma de conduítes.
podem ser usadas somente para manter uma separação rígida, e não para suportar o chicote. Nenhum fio pode ser direcionado de modo que fique localizado mais próximo do que ½ polegada de uma tubulação. Nem mesmo um fio ou um chicote pode ser sustentado por tubu- lação que conduza fluidos inflamáveis ou oxi- gênio. A fiação deve ser instalada para manter uma folga mínima de pelo menos 3 polegadas dos cabos de controle. Se isso não puder ser observado, guardas mecânicas deverão ser insta- ladas para evitar o contato entre a fiação e os cabos de controle.
Figura 11-19 Separação entre a fiação e a tubu- lação.
Instalação das braçadeiras de cabos
As braçadeiras de cabo devem ser insta- ladas considerando-se o ângulo adequado, como mostrado na figura 11-20. O parafuso de mon- tagem deve estar acima do chicote. É também conveniente que a parte tra- seira da braçadeira de cabo se apóie contra um membro estrutural, onde e quando for prático.
Figura 11-20 Ângulos de montagem adequados para braçadeiras de cabo.
A figura 11-21 mostra algumas ferragens típicas de montagens usadas na instalação das braçadeiras de cabo.
Figura 11-21 Ferragens típicas de montagem para braçadeiras de cabo.
Deve-se ter atenção para que os fios não fiquem comprimidos nas braçadeiras de cabo. Onde possível, instala-se os cabos diretamente nos membros estruturais, como mostra a figura 11-22.
Figura 11-22 Montagem da braçadeira de cabo na estrutura.
As braçadeiras podem ser usadas insta- ladas sobre proteção de borracha para se pren- derem às estruturas tubulares, como apresentado na figura 11-23. Essas braçadeiras devem adap- tar-se firmemente, mas não devem ser deforma- das quando fixadas no lugar.
Figura 11-23 Instalação da braçadeira de cabo na estrutura tubular.
AMARRAÇÃO E ENLACE DOS CHICO- TES
Os grupos de fios e chicotes são amarra- dos ou enlaçados com cordão para tornar mais fácil a instalação, manutenção e inspeção. Essa seção descreve e ilustra os proce- dimentos recomendados para amarrar e enlaçar os fios, com nós que se manterão firmemente sob todas as condições. A finalidade desta apre- sentação é definir os seguintes termos:
Enlaçamento é prender junto um grupo de fios ou um chicote, através de pedaços indi- viduais de cordão, amarrados em volta da- queles em intervalos regulares.
Amarração é prender junto um grupo de fios ou um chicote por um pedaço contínuo de cordão, formando laços em intervalos regula- res em volta daqueles.
Um grupo de fios é constituído de dois ou mais fios amarrados ou laçados juntos para identificar um sistema individual.
Um chicote é constituído de dois ou mais grupos de fios amarrados ou laçados juntos para facilitar a manutenção.
O material usado para laçar ou amarrar é um cordão de náilon ou de algodão. O cordão de náilon é resistente a umidade e fungos, mas o
cordão de algodão deve ser encerado antes de ser usado para que adquira as características necessárias de proteção.
Amarração com cordão inteiriço
A figura 11-24 mostra o processo gradu- al de amarração do chicote com um cordão in- teiriço. A amarração é iniciada na extremidade espessa do grupo de fios ou chicote com nó de- nominado "nó de porco" com um laço extra. A amarração é, então, continuada com meias laça- das em intervalos regulares ao longo do chicote, e a cada ponto onde um fio ou um grupo de fios se ramificam. As meias-laçadas devem ser espaçadas, de modo que o chicote apresente bom aspecto e segurança. A amarração termina com um "nó de porco" e um laço extra. Após o aperto do nó, as extremidades livres do cordão devem ser apara- das em aproximadamente 3/8 de polegada.
Figura 11-24 Amarração com cordão inteiriço.
Amarração com cordão duplo
A figura 11-25 ilustra o processo de a- marração com cordão duplo. A amarração é iniciada na extremidade mais espessa do chico- te, com um nó tipo "laçada" ("A" da figura 11- 25). Em intervalos regulares ao longo do chi- cote, e em cada ponto onde um fio se ramifica, a amarração continua usando meias-laçadas, com ambos os cordões firmemente juntos. As meias-voltas devem ser espaçadas de modo que o chicote apresente bom aspecto e segurança. A amarração termina com um nó de meia-volta, continuando um dos cordões no sentido horário e o outro no sentido anti-horário, e amarra-se as extremidades com um nó qua-
num avião são interrompidos em locais especí- ficos por junções tais como conectores, blocos terminais ou barras. Antes de serem instalados nestas jun- ções, os fios e cabos devem ser cortados no comprimento adequado. Todos os fios e cabos devem ser corta- dos na extensão especificada nos desenhos ou nos diagramas elétricos. O corte deve ser feito cuidadosamente, e o fio ou o cabo não deve ser deformado. Se necessário, um fio de bitola gran- de deve ser retocado depois do corte. Bons cortes podem ser feitos somente se as lâminas das ferramentas de corte estiverem afiadas e sem dentes. Uma lâmina cega (sem corte) deformará e deslocará as extremidades do fio.
Desencapamento de fios e cabos
Antes que o fio possa ser instalado nos conectores, terminais, emendas, etc., o isola- mento deve ser desencapado nas extremidades de conexão para expor o fio nu. O fio de cobre pode ser desencapado de várias maneiras, dependendo da bitola e do iso- lamento. A figura 11-28 apresenta alguns tipos de ferramentas desencapadoras recomendadas para várias bitolas de fios e tipos de isolamento.
DESENCAPADOR BITOLA ISOLANTE Térmico #26---#4 TODOS MENOS AMIANTO Elétrico #26---#4 TODOS De bancada #20---#6 TODOS Manual #26---#8 TODOS Tipo faca #2---#0000 TODOS Figura 11-28 Desencapadores para fios de co- bre.
O fio de alumínio deve ser desencapado muito cuidadosamente, visto que as pernas que- brar-se-ão facilmente após terem sido apertadas. As seguintes precauções são recomenda- das quando qualquer tipo de fio é desencapado:
Ao usar qualquer tipo de desencapador de fio, segurar o fio de modo que ele fique per- pendicular às lâminas de corte.
Ajustar as ferramentas desencapadoras auto- máticas cuidadosamente: seguir as instruções do fabricante para evitar incisões, cortes ou, de algum modo, danificar as pernas dos fios. Isto é
muito importante para os fios de alumínio e para os fios de cobre de bitola menor do que a n° 10. Examinar os fios desencapados quanto a avari- as. Cortar e desencapar novamente (se a exten- são for suficiente), ou rejeitar e substituir qual- quer fio tendo mais do que o número permitido de incisões ou pernas quebradas, mencionado na lista de instruções do fabricante.
Ter certeza de que o isolamento possui um corte definido sem bordas esgarçadas ou áspe- ras. Aparar se necessário.
Ter certeza de que todo o isolamento foi reti- rado da área desencapada. Alguns tipos de fio são fornecidos com uma camada transparente de isolante entre o condutor e o isolamento primá- rio. Se este estiver presente, retirá-lo.
Quando usar alicates desencapadores para retirar extensões de isolamento maiores do que ¾ de polegada, é mais fácil executá-lo em duas ou mais operações.
Retorcer as pernas de cobre manualmente ou com um alicate, se necessário, para restaurar a camada natural e a rigidez das pernas.
A figura 11-29 mostra um alicate desen- capador de fio. Essa ferramenta é usada geral- mente para desencapar a maior parte dos tipos de fio.
Figura 11-29 Desencapador manual de fios.
Os itens seguintes descrevem os proce- dimentos para desencapar o fio com um alicate (ver a figura 11-30).
- Colocar o fio no meio exato da fenda cortan- te, correspondente a bitola do fio a ser desenca- pado. Cada fenda está marcada com a bitola do fio.
- Apertar os punhos tanto quanto possível.
- Soltar os punhos, permitindo que o prendedor do fio retorne à posição aberta.
- Retirar o fio desencapado.
Figura 11-30 Desencapando o fio com o de- sencapador manual.
Terminais e emendas sem solda
A emenda do cabo elétrico deve ser mantida num mínimo, e totalmente evitada em locais sujeitos às vibrações externas. Os fios individuais num grupo de fios ou em um chicote podem ser geralmente emenda- dos, desde que toda a emenda seja localizada de modo que ela possa ser inspecionada periodi- camente. As emendas devem ser espaçadas para que o grupo de fios não se torne excessi- vamente grosso. Diversos tipos de conectores de emenda são utilizados para a emenda de fios individuais. Os conectores de emenda auto-isolante geral- mente são os mais preferidos; entretanto, um conector de emenda não isolado pode ser usado se a emenda for revestida com luva plástica pre- sa nas duas extremidades. As emendas de solda podem ser usadas, mas elas são geralmente in- seguras e não recomendáveis. Os fios elétricos possuem um acabamen- to com alça de terminal sem solda para permitir uma conexão fácil e eficiente, e para a descone-
xão dos blocos terminais, barras de ligação, ou outro equipamento elétrico. As emendas sem solda ligam os fios elé- tricos para formar um circuito contínuo perma- nente. As alças de terminal sem solda, e as e- mendas, são feitas de cobre e alumínio e são pré-isoladas ou não isoladas, dependendo da aplicação desejada. As alças de terminal são geralmente en- contradas em três tipos para usar em condições de locais diferentes. Essas alças são do tipo ban- deirola, reta e em ângulo reto. Os terminais são estampados com os fios por meio de alicates de estampagem manual ou máquinas de estam- pagem. A explanação seguinte descreve os mé- todos recomendados para acabamentos de fios de cobre ou alumínio, utilizando terminais sem solda. Ela ainda descreve o método de emenda dos fios de cobre usando emendas sem solda.
Terminais de fio de cobre
Os fios de cobre possuem um acabamen- to com terminais de cobre reto pré-isolados sem solda. O isolamento é parte do terminal, e se estende ao longo do seu cilindro, de modo tal que ele revestirá uma parte do isolamento do fio, tornando desnecessário o uso de uma luva isolante (Figura 11-31).
Figura 11-31 Terminal pré-isolado.
Os terminais pré-isolados possuem uma garra (uma luva de reforço metálico) embaixo do isolamento, para reforço de aperto extra so- bre o isolamento do fio. Os terminais pré-isolados adaptam-se a mais de uma bitola de fio: o isolamento geral- mente possui um código colorido, cuja finalida- de é identificar as bitolas dos fios, os acabamen- tos podem ser executados com cada terminal.
Figura 11-34 Introdução de fio de alumínio em terminal de alumínio.
O composto também diminuirá mais tarde a oxidação da conexão, pela eliminação da umidade e do ar. O composto é retido na parte interna do cilindro do terminal por um plástico ou um selante de alumínio na sua extremidade.
Emenda de fios de cobre usando emendas pré-isoladas
As emendas de cobre permanente pré- isoladas unem fios pequenos de bitola 22 até 10. Cada tamanho de emenda pode ser usado para mais de uma bitola de fio. As emendas são isoladas com plástico branco, elas também são usadas para reduzir as bitolas dos fios (figura 11-35).
Figura 11-35 Redução da bitola do fio com uma emenda permanente.
As ferramentas de estampagem são usa- das para realizar esse tipo de emenda. Os proce- dimentos de estampagem são semelhantes aos usados para os terminais, excetuando-se que o aperto deve ser feito duas vezes, uma para cada extremidade da emenda.
EMENDAS DE EMERGÊNCIA
Os fios quebrados podem ser conserta- dos através de emendas de estampagem, usan- do-se um terminal do qual a alça foi cortada, ou soldando-se juntas as pernas quebradas, e apli- cando-se o composto condutor anti-oxidante. Esses consertos são aplicáveis ao fio de cobre. O fio de alumínio danificado não deve ser emendado temporariamente. Esses consertos são para uso somente de emergência temporária e devem ser substituídos, logo que seja possível, por consertos permanentes. Visto que alguns fabricantes proíbem a emenda, as instruções fornecidas pelo fabricante devem ser consultadas permanentemente.
Emenda com solda e composto condutor/anti- oxidante
Quando não houver disponibilidade de nenhuma emenda permanente ou nenhum ter- minal, um fio quebrado pode ser emendado da seguinte maneira (figura 11-36):
Figura 11-36 Soldando um fio quebrado.
Instalar um pedaço de luva plástica com 3 polegadas de comprimento, e de diâmetro a- propriado, para adaptar-se frouxamente sobre o isolamento num dos lados do fio quebrado.
Desencapar aproximadamente 1 ½ polegada de cada extremidade do fio quebrado.
Colocar as extremidades desencapadas lado a lado, e enrolar um fio ao redor do outro com aproximadamente quatro voltas.
Enrolar a extremidade livre do segundo fio ao redor do primeiro com aproximadamente 4 vol- tas. As voltas de fio são soldadas juntas, usando uma solda de 60/40 estanho chumbo com núcleo de resina.
Quando a solda estiver fria, puxar a luva so- bre os fios soldados, e amarrá-la numa das ex- tremidades. Se o composto condutor anti- oxidante estiver disponível, encher a luva com este material, e amarrar firmemente a outra ex- tremidade.
Permitir que o composto permaneça sem ser tocado durante 4 horas. A cura completa e as características elétricas são atingidas em 24 ho- ras.
CONEXÃO DE TERMINAIS A BLOCOS TERMINAIS
Os terminais devem ser instalados sobre os blocos terminais de modo que eles sejam presos contra o movimento no sentido de afrouxamento (figura 11-37).
Figura 11-37 Conexão de terminais a bloco de terminais.
Os blocos terminais são geralmente e- quipados com estojos retidos por uma arruela lisa, uma arruela-freno e uma porca. Ao se conectar os terminais, a prática recomendada é colocar a alça dos terminais de cobre diretamente sobre a porca, seguida por uma arruela lisa e uma porca autofrenante, ou uma arruela lisa, arruela-freno de aço e uma porca comum.
Os terminais de alumínio devem ser ins- talados sobre arruelas lisas com banho de latão, seguida por outra arruela igual, uma arruela- freno de aço e uma porca comum ou autofrenan- te. A arruela lisa deve possuir um diâmetro igual a largura da alça do terminal de alumínio. Con- sulta-se as instruções fornecidas pelo fabricante concernentes às dimensões destas arruelas. Não se instala nenhuma arruela entre os dois termi- nais de alumínio ou entre dois terminais de co- bre. Além disso, não se instala uma arruela- freno junto a um terminal de alumínio. Para unir um terminal de cobre a um terminal de alumínio coloca-se uma arruela lisa com banho de latão sobre a porca que mantém o estojo no lugar, depois o terminal de alumínio, seguido por uma arruela lisa com banho de la- tão, o terminal de cobre, uma arruela lisa, uma arruela-freno de aço e uma porca comum ou autofrenante. Como regra geral, usa-se uma chave dinamométrica para apertar as porcas, a fim de assegurar pressão de contato suficiente. As ins- truções do fabricante fornecem torques de insta- lação para todos os tipos de terminais.
LIGAÇÃO À MASSA
Ligação à massa é a ligação elétrica de um objeto condutor com a estrutura primária completando o caminho de retorno da corrente. As estruturas primárias são a fuselagem e as asas do avião, comumente denominadas como massa ou terra. A ligação à massa é encontrada nos sis- temas elétricos do avião para:
Proteger o avião e o pessoal contra descarga de raio.
Proporcionar caminhos de retorno da corren- te.
Evitar o desenvolvimento de potenciais de radiofreqüência.
Proteger o pessoal contra choques.
Proporcionar estabilidade de transmissão e recepção do rádio.
Evitar a acumulação de carga estática.
Figura 11-39 Ligação à massa com estojo nu- ma superfície plana.
- As porcas de âncora são usadas onde o acesso às porcas para conserto é difícil. As porcas de âncora são rebitadas ou soldadas numa á- rea limpa da estrutura (figura 11-40).
Figura 11-40 Ligação à massa com porca de âncora numa superfície plana.
As ligações à massa são feitas também numa chapa rebitada na estrutura. Em tais casos é importante limpar a superfície da ligação à massa, e fazer a ligação como se a conexão esti- vesse sendo feita na estrutura. Se for necessário remover a chapa por qualquer motivo, os rebites devem ser substituí- dos por rebites de um número imediatamente superior, e as superfícies conjugadas da estrutu- ra e da chapa devem estar limpas e livres de película anódica. As ligações à massa podem ser feitas às ligas de alumínio, magnésio ou estrutura tubular de aço resistente à corrosão, conforme apresen- tado na figura 11-41, que mostra o arranjo das ferragens para conexão com terminal de alumí- nio. Devido a facilidade com que o alumínio é deformado, é necessário distribuir a pressão do parafuso e da porca por meio de arruelas lisas.
Figura 11-41 Ligação à massa numa superfície cilíndrica.
As ferragens usadas para fazer as liga- ções à massa devem ser selecionadas com base na resistência mecânica, na corrente a ser con- duzida e na facilidade de instalação. Se a cone- xão for feita por terminal de alumínio ou de cobre, na estrutura de um material diferente, uma arruela de material adequado deverá ser instalada entre os metais diferentes, de modo que qualquer corrosão ocorrerá na arruela, a qual poderá ser descartada. O material e o acabamento da ferragem devem ser selecionados baseando-se no material da estrutura, à qual a fixação é feita e no materi- al da ligação, e do terminal especificado para ligação à massa. Pode ser usado qualquer tipo de parafuso do tamanho adequado para o terminal da cone- xão especificada. Quando se conserta ou substi- tui as ligações de massa existentes, deve ser mantido o mesmo tipo de ferragem usado na conexão original.
Teste de ligações à massa
A resistência de todas as conexões de ligações à massa deve ser checada depois que as conexões forem feitas, e antes do reacabamento. A resistência de cada conexão não deve, nor- malmente, exceder 0,003 ohm. As medidas da resistência tem que ser de natureza limitada, somente para a verificação da existência de uma ligação, mas não devem ser consideradas como a única prova da conexão satisfatória. A extensão das ligações, métodos e ma- teriais usados, e a possibilidade de afrouxar as conexões em operação, também devem ser con- siderados.
CONECTORES
Os conectores (PLUGS e receptáculos) facilitam a manutenção quando for necessária uma desconexão freqüente. Visto que o cabo está soldado aos pinos inseridos no conector, as ligações devem ser instaladas individualmente, e o chicote firmemente suportado para evitar danos devido a vibração. No passado, os conectores foram parti- cularmente vulneráveis à corrosão devido a con- densação dentro do invólucro. Conectores espe- ciais com características à prova de água têm sido desenvolvidos para que possam substituir
tuir PLUGS que não são à prova d'água nas á- reas onde a umidade constitui um problema. Um conector do mesmo tipo básico e modelo deve ser usado quando substituir outro. Os conectores suscetíveis à corrosão podem ser tratados com uma gelatina à prova d’água quimicamente inerte. Quando substituir os conjuntos de conector, o tampão do tipo so- quete deve ser usado na metade que está "viva" ou "quente", depois da desconexão do conector, para evitar uma ligação à massa não intencional.
Tipos de conectores
Os conectores são identificados pelos números AN, e são divididos em classes com variações do fabricante para cada classe. As variações do fabricante são diferentes em apa- rência e em método, para se seguir uma especi- ficação. Alguns conectores mais usados encon- tram-se na figura 11-42. Há 5 (cinco) classes básicas de conectores AN usados na maioria dos aviões. Cada classe de conector se diferencia ligeiramente da outra em sua característica de construção. As classes A, B, C e D são feitas de alumínio, e a classe K é feita de aço.
1 - CLASSE A - Conector sólido, de invólucro traseiro inteiriço com finalidade geral.
2 - CLASSE B - O invólucro traseiro do conector separa-se em duas partes longitudinal- mente. Usado, principalmente, onde for impor- tante que os conectores soldados sejam pronta- mente acessíveis. O revestimento traseiro é mantido junto por um anel roscado ou por para- fusos.
3 - CLASSE C - Um conector pressuri- zado com pinos inseridos não removíveis. Se- melhante ao conector classe A na aparência; mas a disposição do selante interno é, às vezes, diferente. Ele é usado nas anteparas do equipa- mento pressurizado.
4 - CLASSE D - Conector resistente à vibração e à umidade, que possui um ilhós se- lante de borracha no invólucro traseiro. Os fios são passados através dos orifícios apertados de borracha selante no ilhós e, dessa forma selados contra a umidade.
5 - CLASSE K - Um conector à prova de fogo usado em áreas onde é vital que a cor- rente elétrica não seja interrompida, mesmo quando o conector estiver exposto a uma chama aberta contínua. Os fios são estampados aos pinos ou contatos do soquete, e os invólucros são feitos de aço. Essa classe de conector é ge- ralmente maior do que as outras.
Figura 11-42 Conectores AN.
