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Fios, Cabos e Identificação
Os condutores do sistema elétrico de uma aeronave
[LV] Sistemas Elétricos de Aeronaves — Módulo I, Cablagens. · [FAA-9] Aviation Maintenance Technician Handbook — Airframe, cap. 9.
Prof. Fabriciu Alarcão Veiga Benini
Professor de Ensino Básico, Técnico e Tecnológico · Área Aeronáutica
Engenheiro Eletricista · Mestre em Sistemas Dinâmicos · Doutor em Telecomunicações
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA SÃO PAULO
Campus São Carlos · Técnico em Manutenção de Aeronáutica em Célula
O painel aberto
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O painel aberto, o fio na mão

  • Um técnico de célula abre o painel de uma aeronave.
  • Precisa substituir um fio danificado.
  • Tem em mãos o fio novo, o diagrama e o manual.
  • Ele não troca a bitola por julgamento: o diagrama manda.
A pergunta
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Qual fio é aquele?

  • Qual fio é aquele?
  • E por que é esse, e não outro?
  • O código impresso no fio liga o fio físico ao diagrama.
  • Todo o conteúdo responde a essa pergunta.
O que ele carrega
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O condutor não é um fio qualquer

  • O condutor carrega corrente elétrica.
  • É escolhido pelo material.
  • Pela bitola.
  • Pelo comprimento.
A ideia central
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A fiação liga tudo

  • A fiação é o que liga tudo na aeronave.
  • É por isso que ela é a primeira coisa que o mecânico aprende a ler.

A ideia central

Quem não lê a fiação não sabe o que alimenta o quê.

Bloco 1 · o fio
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O que é um fio

  • Um fio é um condutor único.
  • Pode ser rígido ou retorcido.
  • É revestido com um material isolante.
Dois tipos de fio de avião: condutor sólido (rígido) e condutor retorcido
Dois tipos de fio de avião: o condutor sólido (rígido) e o condutor retorcido (vários fios trançados). [LV] Sistemas Elétricos de Aeronaves — Módulo I, Cablagens.
Bloco 1 · o cabo
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O que é um cabo

  • Um cabo reúne mais de um condutor.
  • Os condutores ficam no mesmo invólucro.
  • Ambas as referências concordam: um cabo agrupa condutores.
Bloco 1 · tipo 1
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Multicondutor

  • Multicondutor: dois ou mais condutores.
  • Isolados separadamente.
  • No mesmo invólucro.
Bloco 1 · tipo 2
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Par torcido

  • Par torcido: dois ou mais condutores.
  • Isolados separadamente.
  • Torcidos juntos.
Bloco 1 · tipo 3
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Blindado

  • Blindado: um ou mais condutores isolados.
  • Revestidos com uma blindagem trançada metálica.
Bloco 1 · tipo 4
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Coaxial

  • Coaxial: um condutor central isolado.
  • Com um condutor externo de revestimento metálico.
  • A concentricidade é controlada na fabricação.
Bloco 1 · fecho
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Por que existem quatro tipos

  • Cada tipo resolve um problema diferente.
  • Proximidade entre condutores.
  • Interferência elétrica.
  • Blindagem.
  • Frequência.
Bloco 2 · a prata
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A prata conduz mais

  • A prata é o melhor condutor.
  • Seu custo limita o uso a circuitos especiais.
  • Só onde é necessária alta condutibilidade.
Bloco 2 · o cobre
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O cobre resiste à vibração

  • O cobre é usado onde se exige resistência mecânica.
  • Como no trem de pouso.
  • E em áreas de vibração elevada.
Bloco 2 · o alumínio
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O alumínio é leve

  • O alumínio é usado onde o peso é a preocupação principal.
  • Cerca de 1/3 do peso do cobre para a mesma condutividade.
  • Por isso é usado em cablagens de grande extensão.
  • Exige bitola maior que o cobre para a mesma corrente.
Bloco 2 · o critério
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Não é qual é melhor — é o que a aplicação exige

  • A prata conduz melhor, mas custa.
  • O cobre aguenta vibração, mas pesa.
  • O alumínio é leve, mas não serve onde há esforço mecânico.
  • O critério é: o que a aplicação exige.
Tabela comparando cobre e alumínio
Comparação cobre x alumínio: resistência à tração, peso, seção para a mesma condutividade e resistividade. [LV] Sistemas Elétricos de Aeronaves — Módulo I, Cablagens.
Bloco 3 · a bitola
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O que é bitola

  • A bitola é a espessura do condutor.
  • Medida pela escala AWG (American Wire Gauge).
Tabela da bitola AWG para o fio rígido
Tabela da bitola AWG para o fio rígido: diâmetro, seção (mils circulares e pol²) e resistência por 1.000 pés. [LV] Sistemas Elétricos de Aeronaves — Módulo I, Cablagens.
Bloco 3 · a inversão
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A escala AWG é invertida

  • Quanto maior o número AWG, menor o diâmetro do fio.
  • Fio 22 é mais fino que fio 14.
  • Fio 22 carrega menos corrente que fio 14.
  • Exemplo: AWG 22 tem diâmetro de 0,64 mm; AWG 14 tem 1,63 mm — quase 3x mais grosso.
Bloco 3 · a corrente
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Mais diâmetro, mais corrente

  • Quanto maior o diâmetro do fio, mais corrente ele conduz.
  • E conduz sem superaquecer.
Gráfico de capacidade do condutor em fluxo contínuo
Gráfico de capacidade do condutor em fluxo contínuo: corrente em função da bitola. [LV] Sistemas Elétricos de Aeronaves — Módulo I, Cablagens.
Bloco 3 · a queda
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A queda de tensão

  • A queda de tensão nos fios deve ser mantida dentro de certos limites.
  • A resistência do fio é a causa da queda.
  • Os 4 fatores que determinam a resistência: material, bitola, comprimento e temperatura.
  • Bitola maior (AWG menor) = menos resistência = menos queda de tensão.
  • Em sistemas de 28 V, a queda máxima típica é de 0,5 V; em 14 V, de 0,3 V.
Tabela de queda de voltagem máxima recomendada
Queda de voltagem máxima recomendada, em operação contínua e intermitente, por voltagem nominal do sistema. [LV] Sistemas Elétricos de Aeronaves — Módulo I, Cablagens.
Bloco 3 · o comprimento
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O comprimento entra na conta

  • Dois fios da mesma bitola não entregam a mesma tensão na ponta.
  • Um de 2 m e outro de 20 m.
  • O mais longo tem mais resistência, e mais queda.
Bloco 3 · os fatores
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Os quatro fatores da bitola

  • A corrente a ser conduzida.
  • O comprimento do fio.
  • A queda de tensão admissível.
  • O tipo de instalação.
Gráfico de capacidade do condutor em fluxo intermitente
Gráfico de capacidade do condutor em fluxo intermitente: a instalação muda o limite de corrente. [LV] Sistemas Elétricos de Aeronaves — Módulo I, Cablagens.
Bloco 3 · o fecho
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Conferir, não dimensionar

  • A escolha da bitola depende da corrente e do comprimento ao mesmo tempo.
  • Os quatro fatores estão aqui, mas a tabela de AWG por corrente está no manual.
  • O que se aprende aqui é conferir a bitola — não a dimensionar sozinho.
Bloco 4 · por que identificar
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Por que identificar

  • A identificação permite ao mecânico localizar os componentes dos circuitos elétricos.
  • Sem ela, o fio no painel é anônimo.
Bloco 4 · os dois sistemas
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Dois sistemas de marcação

  • Sistema antigo: um número simples.
  • Sistema novo: um código combinado de letras e algarismos.
Identificação tipo significante do código do condutor
Identificação tipo significante: o significado de cada segmento do código do condutor. [LV] Sistemas Elétricos de Aeronaves — Módulo I, Cablagens.
Bloco 4 · o código
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O que o código inclui

  • Cada número do condutor inclui a cablagem a que pertence.
  • Um número identificador e um número de sua bitola.
  • E ainda: código especial de cor, condutores termopar e blindagem.
  • Exemplo: 1RN 168A22.
Código de cores dos condutores
Código de cores: cada cor de condutor corresponde a um par de letras (BK, BR, RD…). [LV] Sistemas Elétricos de Aeronaves — Módulo I, Cablagens.
Bloco 4 · os termos
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Cablagem e conector

  • Cablagem: o conjunto da fiação instalada.
  • Conector: a peça que emenda e desliga condutores.
Bloco 4 · a unidade
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O número de unidade

  • Usado quando há mais de um equipamento idêntico na aeronave.
  • Com dois VORs idênticos: 1RN 168A22 e 2RN 168A22.
  • É a mesma função, em sistemas diferentes.
Bloco 4 · o limite
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O limite da tabela

  • O número de unidade identifica o circuito.
  • O significado de cada letra e de cada grupo de algarismos segue o padrão do fabricante.
Bloco 4 · as marcas
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As marcas ao longo do fio

  • A marcação deve ser feita a intervalos regulares.
  • Em toda a extensão do fio.
  • De modo a ficar visível quando o fio estiver instalado.
Bloco 4 · o sufixo
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O sufixo do alumínio

  • Condutores de alumínio recebem o sufixo ALUM.
  • Se o código exceder 15 dígitos, ALUM é substituído por AM.
  • Sem sufixo, o condutor não é de alumínio.
Bloco 4 · os splices
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A numeração dos splices

  • Os condutores reunidos por emendas (splice) são numerados em sequência.
  • Sempre que possível.
Modificação do código após splices
Modificação do código após os splices: as emendas alteram a identificação dos condutores. [LV] Sistemas Elétricos de Aeronaves — Módulo I, Cablagens.
Bloco 5 · o diagrama
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O diagrama

  • Os diagramas de fiação constam da maioria dos manuais de serviço.
  • Especificam a bitola do fio e o tipo de terminal de cada aplicação.
  • Identificam cada componente pelo número de peça e de série.
Bloco 5 · a sigla
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O que é SWAMP

  • SWAMP: Severe Wind And Moisture Prone.
  • Área de vento e umidade severos.
  • É uma classificação que aparece no manual da aeronave.
  • Indica regiões onde a fiação sofre mais com vibração, umidade e corrosão.
Bloco 5 · as regiões
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Onde ficam as áreas SWAMP

  • As áreas SWAMP diferem de aeronave para aeronave.
  • Mas geralmente são os poços das rodas, as dobras das asas e as áreas próximas ao nariz e ao trem de pouso.
  • A fiação nessas áreas está sujeita a atrito, umidade e corrosão.
Bloco 5 · a classificação
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SWAMP é informação de manutenção

  • SWAMP é uma classificação que aparece no manual.
  • Diz onde a fiação vai sofrer primeiro.
  • Saber que uma região é SWAMP muda o que se inspeciona e com que frequência.
Bloco 5 · a drenagem
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A drenagem

  • Os conectores devem ser instalados de modo que a umidade drene para fora.
  • E não para dentro do conector.
  • A regra vale quando os conectores estão desconectados.
Bloco 5 · o roteamento
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O roteamento

  • A fiação deve ser roteada de modo que a umidade acumulada no feixe.
  • Drene para longe dos conectores.
Bloco 5 · a vertical
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Conectores na vertical

  • Conectores montados na vertical devem ser encapsulados ou selados ambientalmente.
  • Como quando atravessam uma prateleira ou um assoalho.
Bloco 5 · os tipos
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Os quatro tipos de interruptor

  • Alavanca (toggle).
  • Gangorra (rocker).
  • Rotativo.
  • Precisão (micro).
Bloco 5 · o gesto
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O gesto de cada um

  • Alavanca: mover uma alavanca.
  • Gangorra: pressionar uma das extremidades.
  • Rotativo: girar um botão.
  • Precisão (micro): um movimento muito pequeno de alavanca.
Bloco 5 · o comando
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O interruptor é comando

  • O gesto permite reconhecer o interruptor no painel.
  • Um micro pode ser fechado por uma porta, uma tampa ou um trem de pouso, sem ninguém tocar nele.
  • O interruptor é componente de comando — o condutor apenas o alimenta.
O caso · a bancada
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De volta à bancada

  • O técnico tem o diagrama, o manual e o fio novo.
  • Precisa identificar o fio que vai substituir.
  • O código do fio é opaco até ser cruzado com o diagrama.
O caso · passo 1
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Passo 1: cruzar com o diagrama

  • Localizar o fio no diagrama.
  • O diagrama especifica a bitola e o terminal daquela aplicação.
  • O código impresso no fio confirma o que o diagrama manda.
O caso · passo 2
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Passo 2: conferir a bitola

  • Conferir a bitola.
  • O código diz 22; o diagrama exige 22.
  • O fio novo tem de ser 22, não 14.
O caso · passo 3
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Passo 3: conferir o material

  • Conferir o material.
  • O código do caso não traz ALUM nem AM.
  • O sufixo existe apenas para o alumínio — logo, este condutor não é de alumínio.
O caso · passo 4
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Passo 4: ver o comando

  • Ver o que comanda o circuito.
  • O diagrama identifica o componente que comanda.
  • O gesto depende do tipo de interruptor instalado.
O caso · a inspeção
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A inspeção antes de fechar o painel

  • Código confirmado contra o diagrama.
  • Bitola conferida.
  • Material conferido.
  • Comando identificado.
Fecho · a síntese
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O condutor liga tudo

  • O condutor liga tudo: fonte, proteção, comando, carga e massa.
  • Esses blocos serão estudados um a um nas próximas semanas.
  • A bitola e o material são escolhidos pela aplicação.
  • A identificação permite rastrear cada fio no diagrama.
Fecho · a fronteira
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A fronteira do tema

  • O sistema elétrico como um todo é enquadramento.
  • O que fica é o condutor: material, bitola, identificação e instalação.
  • A isolação e os comandos são desenvolvidos em outro momento.
Apoio · referências
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Referências

  • [LV] Sistemas Elétricos de Aeronaves — Módulo I, Cablagens, itens 1.1 a 1.4.
  • [FAA-9] Aviation Maintenance Technician Handbook — Airframe, cap. 9 (Aircraft Electrical System).
Verificação
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Exercício 1 — Código de fio

  • O código 1RN 168A22 impresso no fio indica o quê?
  • Qual a diferença entre o prefixo 1RN e o sufixo A22?
  • O sufixo ALUM ou AM indica o quê?

Resposta

O prefixo 1RN identifica o circuito, o número 168 identifica o fio dentro do circuito, e o sufixo A22 identifica o trecho ou variante. O sufixo ALUM ou AM indica que o condutor é de alumínio.

Verificação
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Exercício 2 — SWAMP

  • O que significa a sigla SWAMP?
  • Por que as áreas SWAMP recebem atenção especial na inspeção?
  • Cite duas áreas típicas de uma aeronave que são classificadas como SWAMP.

Resposta

SWAMP significa Severe Wind And Moisture Prone (área propensa a vento e umidade severos). Essas áreas recebem atenção especial porque a fiação sofre mais com vibração, umidade e corrosão. Áreas típicas: poços das rodas, dobradiças de flaps e proximidades de tubos de escape.

Verificação
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Exercício 3 — Bitola e corrente

  • O que acontece se um fio com bitola menor que a necessária for usado?
  • A escala AWG (American Wire Gauge) é diretamente proporcional à corrente? Ou seja, quanto maior o número AWG, maior a corrente suportada?
  • Qual a relação entre comprimento do fio e bitola necessária?

Resposta

Um fio com bitola menor que a necessária pode aquecer excessivamente e causar incêndio. A escala AWG é inversamente proporcional: quanto maior o número AWG, menor o diâmetro e menor a corrente suportada. Quanto maior o comprimento, maior a resistência, exigindo bitola maior.

Glossário
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Glossário

  • Bitola: espessura do condutor, medida pela escala AWG.
  • Splice: emenda entre dois ou mais condutores.
  • SWAMP: Severe Wind And Moisture Prone — área propensa a vento e umidade severos.
  • TSO'd: componente com Technical Standard Order aprovada pela FAA.
  • STC: Supplemental Type Certificate — certificado suplementar de tipo.
  • Wire harness: cordoalha — conjunto de fios agrupados e protegidos.
  • Aeronavegável: condição de uma aeronave apta a voar com segurança.
  • Barramento: condutor que distribui corrente para vários circuitos.
  • Armadura: peça móvel que aciona os contatos em um relé.
  • Bimetal: lâmina de dois metais com coeficientes de dilatação diferentes.
  • Massa: retorno do circuito elétrico, normalmente a estrutura da aeronave.
  • Cordoalha: conjunto de fios agrupados e protegidos.
  • Identificação: código impresso no fio que o liga ao diagrama.
Fechamento
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Fios, Cabos e Identificação
Fios, Cabos e Identificação