UC02928

Desenho técnico de esquemas electromecânicos

Símbolos IEC, esquema unifilar, multifilar, leitura industrial

Técnico de Manutenção Industrial / Mecatrónica · 25h

Plano da unidade

  1. Tipos de esquema eléctrico
  2. Símbolos IEC 60617
  3. Esquema unifilar
  4. Esquema multifilar
  5. Esquema de comando vs de potência
  6. Layout de quadros
  7. Software CAD eléctrico
  8. Documentação de instalação

Bloco 1 · Tipos de esquema

Hierarquia

Esquema de princípio          (alto nível, fluxos)
       ↓
Esquema unifilar              (um único traço por conjunto de fases)
       ↓
Esquema multifilar            (cada condutor individual)
       ↓
Layout físico                  (disposição real dos componentes)

Cada nível serve público diferente: projecto → instalação → manutenção.

Para quem cada um

  • Princípio/bloco: gestores, decisores; visão geral.
  • Unifilar: instalador eléctrico; projecto + obra.
  • Multifilar: técnico de comando; debug + manutenção.
  • Layout: montador; posicionar componentes no quadro.

Bom projecto eléctrico tem todos os 4 documentos.

Bloco 2 · Símbolos IEC

Componentes básicos

─[XX]─    Resistor / Aquecimento
─⊏)─      Indutor / Bobine
─||─      Condensador
─►├─      Díodo
─►├<─     Zener

Norma IEC 60617 (Europa) vs ANSI (americana — diferente).

Comutação

─ ─       Interruptor aberto
──○ /───  Botoeira NO (normalmente aberta)
──○─/──   Botoeira NC (normalmente fechada)
─/────    Disjuntor
─⊗─       Lâmpada

Motores e máquinas

⊙         Motor (símbolo geral)
M~        Motor AC monofásico
M~3       Motor trifásico (3 fases)
M⎓        Motor DC
G~        Gerador AC
T         Transformador (duas bobinas)

Protecções

─/Q─      Disjuntor magnetotérmico
─QF─      Disjuntor com símbolo IEC
─F─       Fusível
─DR─      Diferencial
─KM─      Contactor
─KT─      Relé temporizado
─KA─      Relé auxiliar
─T─       Termistor (relé térmico)

Letras de identificação: K = relé, Q = disjuntor, F = fusível, S = comutador, M = motor.

Bloco 3 · Esquema unifilar

Conceito

Um único traço representa 3 fases + neutro (ou conjunto de condutores).

Vantagens:

  • Compacto — quadro com 50 circuitos cabe numa folha.
  • Legível rapidamente.
  • Padronizado — todos os países industriais usam.

Desvantagem: não mostra ligações individuais.

Exemplo: ramal trifásico

Rede 400V ─[QF1]─[KM1]─[Motor M1]
              |
              └─[F1]─[Tomadas]
              
              └─[QF2]─[Iluminação]

QF = disjuntor; KM = contactor; F = fusível.

Onde se usa

  • Esquema da instalação num edifício.
  • Diagrama unifilar de subestação.
  • Projecto eléctrico para aprovação.
  • Visão geral de uma fábrica.

Para detalhes de cablagem usa-se multifilar.

Bloco 4 · Esquema multifilar

Conceito

Cada condutor (fase R, S, T, neutro N, terra) é representado individualmente.

Vantagens:

  • Mostra todas as ligações entre componentes.
  • Permite debug de circuito específico.
  • Numeração de bornes/contactos completa.

Desvantagem: ocupa muito espaço; conjunto de motor pode levar 1-2 páginas.

Exemplo: arranque directo de motor 3F

L1 ─────────────── F1 ── QF1 ── KM1 ──┬── U
L2 ─────────────── F2 ── QF2 ── KM1 ──┼── V    Motor M1
L3 ─────────────── F3 ── QF3 ── KM1 ──┴── W
PE ─────────────────────────────── PE

3 fases passam por 3 fusíveis, 3 contactos do disjuntor, 3 contactos do contactor → vão aos 3 terminais do motor.

Bloco 5 · Comando vs potência

Esquema de potência

Onde flui a corrente alta (para a carga):

  • Rede → fusíveis → disjuntor → contactor → motor.
  • Secções de cabo grandes (6, 10, 16 mm²+).
  • Componentes robustos.

Esquema de comando

Onde flui a corrente baixa (sinais de controlo):

  • 24 V DC ou 230 V AC.
  • Botoeiras, sensores, PLCs.
  • Bobinas dos contactores, lâmpadas de sinalização.
  • Cabo 0,75-1,5 mm² fino.
24V+ ── S1 (start) ── KM1.NC ── KM1 (bobina) ── 0V
                        │
                       KM1.NO (auto-retenção)
                        │
24V+ ────── S0 (stop) ──┘

Auto-retenção: depois de premir S1, KM1.NO mantém o contactor activo até premir S0.

Bloco 6 · Layout de quadros

Disposição

Mostra disposição física dos componentes no quadro:

  • Trilhos DIN (35 mm).
  • Disjuntores empilhados.
  • Réguas de bornes.
  • Canaletas de cablagem.
  • Espaço para futuras expansões.

Inclui:

  • Cotas físicas (largura × altura × profundidade).
  • Identificação de cada componente (etiqueta).
  • Cores de cabos.

Boas práticas

  • Disjuntores principais em cima.
  • Distribuição debaixo.
  • Bornes de saída acessíveis.
  • 15-20% de espaço livre para expansão.
  • Etiquetas em todos os componentes e cabos.
  • Cor de cabos padronizada (preto fase, azul neutro, verde/amarelo terra).
  • Documentação dentro do quadro (cópia plastificada).

Bloco 7 · Software CAD eléctrico

Opções comuns

Software Custo Vantagens
AutoCAD Electrical Caro (~3000€/ano) Padrão indústria; biblioteca enorme
EPLAN Muito caro Padrão alemão; topo
SEE Electrical Médio Bom para PME
QElectrotech Grátis (open source) Linux/Win/Mac; bom para pequenos projectos
AutoCAD genérico Médio Versátil mas precisa biblioteca

QElectrotech é uma excelente opção gratuita para escolas e PMEs.

Vantagens vs desenho à mão

  • Bibliotecas de símbolos completas.
  • Geração automática de listas (BOM, lista de bornes, lista de cabos).
  • Numeração automática de circuitos, bornes.
  • Verificação de consistência (cabos sem destino, etc.).
  • Edição rápida.
  • Versões controladas.

Hoje raramente se desenha esquema eléctrico à mão em projectos sérios.

Bloco 8 · Documentação

O dossier eléctrico

Quando se entrega uma instalação:

1. Esquema unifilar geral
2. Esquema multifilar por circuito
3. Esquema de comando
4. Layout de quadros
5. Lista de material (BOM)
6. Lista de bornes
7. Lista de cabos (origem, destino, secção)
8. Relatório de inspecção (RTIEBT)
9. Certificados (CE) dos componentes
10. Termo de responsabilidade do TR

Manutenção

Boa documentação é investimento que paga:

  • Tempo de diagnóstico baixa drasticamente.
  • Substituição de componentes sem adivinhação.
  • Modificações seguras (sabe o que está ligado a quê).
  • Conformidade legal demonstrável.

Documentação má ou ausente = horas perdidas em cada falha + risco de erro grave.

Cores de cabos (RTIEBT Portugal)

Cor Função
Verde/amarelo Terra (PE)
Azul claro Neutro (N)
Castanho Fase L1 (R)
Preto Fase L2 (S)
Cinzento Fase L3 (T)
Vermelho Comando (positivo)
Azul escuro Comando (0V)

Respeitar = segurança. Improvisar = acidente.

UC02928 · resumo

  • 4 níveis de esquema: princípio → unifilar → multifilar → layout.
  • IEC 60617 é o padrão europeu de símbolos.
  • Letras: K relé, Q disjuntor, F fusível, M motor, S comutador.
  • Comando (24V) separado de potência (rede); auto-retenção clássica.
  • QElectrotech gratuito para projectos sérios.
  • Cores de cabos RTIEBT obrigatórias.
  • Documentação completa poupa horas em manutenção.