Sistemas Elétricos e Eletrônicos
de Aeronaves 1

Instalação Elétrica e Escolha do Condutor

FAA. Aircraft Wiring and Electrical Systems. In: AMT Handbook — Airframe. Cap. 9, 2023 — Acessar material

IFSP. Sistemas Elétricos de Aeronaves. In: Material Didático — Módulo III. 2024 — Acessar material

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

Instalação Elétrica e Escolha do Condutor

• Instalação Elétrica e Escolha do Condutor
• Prof. Fabriciu Alarcão Veiga Benini
• IFSP — Campus São Carlos

A fiação mal mantida é perigo

• A confiança no avião moderno depende muito dos sistemas elétricos.
• Fiação mantida de forma incorreta ou descuidada é fonte de perigo imediato e potencial.
• O desempenho contínuo depende do conhecimento e da técnica de quem instala.
• Instalar, inspecionar e manter é trabalho do mecânico.

Quem responde pela fiação é você

• O funcionamento adequado dos sistemas elétricos está ligado a quem instala.
• Está ligado também a quem inspeciona e a quem mantém.
• Nenhum componente decide sozinho: a decisão é do técnico.
• A recomendação geral não substitui a prática aprovada pelo fabricante.

A alteração tem de fechar em documento

• A alteração elétrica não acaba quando o parafuso aperta.
• O que acompanha a alteração é a documentação.
• Sem o documento, a alteração não existe para a próxima inspeção.
• O técnico entrega a aeronave e o registro do que fez.

O fio sólido e o fio torcido

• A figura 6-1 mostra dois tipos de fio de avião.
• O fio sólido tem um único condutor de seção cheia.
• O fio torcido reúne vários condutores finos.
• O torcido dobra sem quebrar; o sólido aguenta mais tração direta.

O fio e o cabo não são a mesma coisa

• Fio é o condutor único, com seu isolamento.
• Cabo é a reunião de condutores numa mesma capa.
• Par torcido, blindado e coaxial são tipos de cabo.
• Chicote é o conjunto montado para um equipamento.

O cabo tem camadas

• A figura mostra o cabo elétrico de aeronave em corte.
• O condutor pode ser sólido ou torcido.
• Fora do condutor vem o isolamento.
• A capa externa fecha o conjunto.

Quanto mais grosso, menos o número

• O fio é fabricado em bitola pelo padrão AWG.
• AWG é o padrão americano de bitola de fio.
• O diâmetro diminui à medida que o número do calibre cresce.
• O fio mais grosso é o 0000; o mais fino mostrado é o 40.
• Bitolas fora dessa faixa existem, mas não são comuns.

A tabela da bitola AWG

• A figura 6-2 é a tabela da bitola AWG para o fio rígido.
• Cada bitola traz diâmetro, área em circular mil e resistência.
• A maior bitola mostrada é a 0000; a menor é a 40.
• A resistência aparece para duas temperaturas: 25 e 65 graus.

O calibre que mede o fio

• A figura 6-3 mostra o calibre de fio.
• Ele mede fios de bitola 0 a 36.
• Tem fenda para fio rígido e fenda para fio torcido.
• A leitura é direta: o fio entra folgado na fenda certa.

Cobre ou alumínio: a escolha do material

• A prata é o melhor condutor, mas o custo limita seu uso.
• Ela fica para circuitos especiais, de alta condutibilidade.
• Os dois condutores mais usados são o cobre e o alumínio.
• Cada um tem características que o favorecem em certas circunstâncias.
• Cada um tem também suas desvantagens.

O peso conta a favor do alumínio

• O alumínio conduz menos que o cobre para a mesma bitola.
• Em compensação, o alumínio é bem mais leve.
• Numa aeronave, peso é carga que se paga a cada voo.
• Por isso a mesma bitola de alumínio pede mais seção.

A tabela que compara os dois materiais

• A figura 6-5 coloca cobre e alumínio na mesma linha.
• Compara resistência à tensão, peso e seção.
• O alumínio perde em resistência à tensão e em resistividade.
• O alumínio ganha em peso.

A capacidade de conduzir corrente

• A figura 6-4 mostra a capacidade dos condutores de cobre.
• A capacidade é dada em ampères, por bitola.
• O valor vale para temperatura ambiente abaixo de 30 graus.
• A tabela cobre só uma parte das bitolas fabricadas.

A temperatura ambiente muda a resposta

• A capacidade da figura 6-4 vale para temperatura ambiente abaixo de 30 graus.
• Acima disso, o condutor conduz menos.
• O ambiente de instalação também conta.
• Fio singelo, ao ar livre, em conduíte ou em chicote dá resultado diferente.

Três fatores decidem a bitola

• A perda I²R no condutor.
• A queda de tensão admissível no circuito.
• O aquecimento do condutor.
• Nenhum dos três decide sozinho.
• A bitola final tem de satisfazer os três ao mesmo tempo.

O gráfico de seleção pede quatro respostas

• O comprimento do condutor em pés.
• O número de ampères da corrente a ser conduzida.
• O valor da queda de voltagem permitida.
• Se a corrente é intermitente ou contínua; se contínua, se o fio é singelo, ao ar livre, em conduíte ou em chicote.

A queda de voltagem tem limite

• A queda de voltagem máxima é recomendada por circuito de carga.
• O limite depende da voltagem nominal do sistema.
• Depende também de a operação ser contínua ou intermitente.
• Em operação contínua a margem é mais apertada.

Um exemplo pedido pela obra

• A obra resolve um caso para mostrar o uso do gráfico.
• Escolhe uma bitola e confere na tabela.
• O exemplo é de dimensionamento, não de montagem.
• Serve para ver os três fatores agindo juntos.

O ponto de equilíbrio

• Fio mais leve ajuda a aeronave, mas regula pior a tensão.
• Fio mais grosso regula melhor, mas pesa mais.
• A escolha é o ponto em que as duas coisas fecham.
• Por isso o dimensionamento não tem resposta única.

O que a instalação pede ao condutor

• Conduzir a corrente sem aquecer além do permitido.
• Manter a tensão na carga dentro do admissível.
• Aguentar o ambiente: calor, vibração, fluidos.
• Não se confunde com outro fio: tem de estar identificado.

O que não se ensina aqui de novo

• Geradores, alternadores e paralelismo já foram estudados.
• Queda de tensão e efeito I²R também já apareceram.
• Aqui o foco é a fiação: instalar, encaminhar e inspecionar.
• O que já se sabe entra como ferramenta, não como assunto.

Escolher a bitola é o começo do serviço

• A bitola escolhida vai pautar tudo o que vem depois.
• O padrão AWG entra em detalhe.
• A capacidade de condução e a queda de tensão completam a escolha.
• Cada um dos três fatores é tratado até o fim.

O que fica

• A fiação bem mantida é condição de voo, não detalhe.
• A escolha do condutor começa pelo material.
• A escolha da bitola termina nos três fatores.
• Nenhuma decisão de instalação vale sem o documento.