No último artigo, colocamos as três seguintes questões pertinentes à entrada de energia para o nosso sistema de áudio e vídeo: Vale a pena se fazer uma entrada exclusiva e direta para o equipamento de som e imagem, a partir da entrada de energia da nossa residência ou apartamento, ou mesmo da entrada do nosso prédio? Quantas fases deverão ser utilizadas? Haverá vantagem em se fazer a instalação do terra?
       Como vimos, a primeira pergunta foi respondida de forma positiva. No caso de morarmos num apartamento, vimos que seria melhor, se possível, puxar a nossa entrada direto da entrada do prédio. Na segunda questão, a utilização de duas fases se prova ser a melhor opção e, quanto à última pergunta, chegamos à conclusão de que o aterramento adequado do sistema traz diversas vantagens.
      Muito bem! Vamos então começar a analisar como poderemos realizar esta nova entrada de energia para o nosso sistema de áudio e vídeo. Mais adiante incluiremos, evidentemente, a realização do aterramento. Vou ser muito específico, no sentido de que esta análise só valerá para esta proposta específica que estamos estabelecendo: ela não será aplicável a nenhum outro circuito elétrico. Isto, com o intuito de evitarmos muitas explicações teóricas relativas a outros tópicos, o que não nos interessaria aqui. Pretenderemos, portanto, nos ater mais sobre a parte prática daquilo que nos diz respeito.
      Inicialmente vamos analisar a potência consumida pelo nosso sistema. A partir daí, vamos calcular a potência necessária para projetarmos a nossa fiação e, em seguida, vamos determinar o disjuntor ou algum outro dispositivo elétrico de proteção, que utilizaremos na entrada do circuito específico para a alimentação de energia do nosso sistema de som e imagem.
      Espero que tudo isso caiba nesse artigo. Caso não seja possível, a última parte irá para o próximo.

© 2004-2008 Jorge Bruno Fritz Knirsch
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Qual a Potência do Sistema ?

A primeira pergunta que deveremos fazer é: qual a real potência que o meu sistema está consumindo hoje? E, em seguida, precisaremos também nos perguntar: qual a potência que ele possivelmente virá a consumir no futuro?
      Estas questões são muito importantes para que possamos fazer um projeto coerente, sem corrermos o risco de sub- ou superdimensioná-lo desnecessariamente. Em princípio, a potência real atual é muito fácil de se saber, pois ela vai ser igual à soma de todas as potências dos aparelhos ligados. Mas aqui há um porém: no geral, as potências indicadas nas placas ou nos manuais dos aparelhos, infelizmente, não são as potências efetivamente consumidas. Isto porque as potências indicadas são potências máximas, que os equipamentos poderão vir a consumir em determinadas situações específicas. Assim sendo, vamos considerar, para o nosso cálculo, apenas 80% da potência de placa ou daquela indicada nos manuais.
      Vejam que estaremos incluindo aqui todos os aparelhos do nosso sistema de áudio e vídeo, como cd-players, pré-amplificadores, transportes, conversores, televisores e outros, com exceção dos amplificadores de potência. Isto porque, para estes últimos, temos que fazer algumas considerações especiais: como eles são os aparelhos que mais energia consomem no sistema, vamos considerar 100% da potência indicada pelo fabricante.
      No caso de amplificadores de potência em classe A, não deveremos apenas considerar a potência entregue às caixas acústicas, mas também a potência consumida pelos aparelhos em repouso, que normalmente é de valor elevado. Por exemplo, um amplificador de potência em classe A, que utilizei durante algum tempo, foi o Krell KSA-100S, que possui uma potência nominal de 100W RMS por canal, porém que também consome uma potência em repouso que pode chegar a 400W para ambos os canais!
      Nesse caso, deveríamos levar em conta, para o nosso cálculo, um valor de 600W. Acontece que, em muitos amplificadores em classe A, o manual não indica a potência consumida em repouso e, então, uma alternativa seria a de consultarmos o distribuidor, para a obtenção da informação correta. Outra maneira de se obter a potência de repouso, é medirmos a corrente e a tensão no cabo de força do aparelho, com ele ligado, mas sem estar tocando música. Mas sei que esta não é a praia da maioria dos nossos leitores e, assim sendo, para os que possuem amplificadores de potência em classe A, creio que será melhor vocês consultarem mesmo o distribuidor. No caso de caixas acústicas ativas, onde os “powers” estão dentro das caixas (normalmente para os alto-falantes dos graves), as mesmas considerações que fizemos acima deverão ser levadas em conta. Não se esqueçam também que no caso de um “home-theater” onde existam 5 ou 6 amplificadores de potência, (os quais normalmente são em classe AB), a potência em RMS de cada um deles deverá ser levada em conta no cálculo.
      Vamos agora dar um pequeno exemplo prático. Para isso, vamos tomar o meu modesto sistema de áudio como exemplo:

Como vocês podem notar, o meu sistema é muito pequeno. (Aqui vai uma observação: muita potência nunca foi necessariamente sinônimo de uma boa qualidade da reprodução do som ou da imagem!). Os meus amplificadores de potência são em classe AB e vejam que levei toda potência deles em conta. Percebam que, quem praticamente determina a potência de um sistema, são os amplificadores de potência, pelo maior valor. Em um sistema com vídeo com duas caixas acústicas, devido à maior quantidade de aparelhos envolvidos, o valor total é evidentemente maior e, em conseqüência, o peso da potência dos “powers” é um pouco menor, mas ainda significativa.
      Temos ainda que nos lembrar que o nosso sistema ao longo do tempo não é estático, podendo sofrer várias alterações, como por exemplo quando trocamos alguns dos nossos aparelhos. Desta forma, a potência efetivamente consumida poderá variar para mais ou para menos, dependendo dos aparelhos que estiverem sendo utilizados. A maior alteração para mais será sempre trazida pela mudança dos amplificadores de potência, caso estes venham a consumir uma potência maior. Portanto, é necessário introduzirmos um fator de segurança para o futuro, ou seja deveremos dobrar ou triplicar o valor da potência efetivamente consumida pelo nosso sistema atual. Com isso, garantiremos a possibilidade de futuras modificações, sem nenhum problema. Esta previsão será importante para nós hoje, para obtermos a potência necessária para fazermos o projeto da fiação, que será o próximo passo neste procedimento.
      Recomendo-lhes, portanto, que utilizem um fator entre duas a três vezes a potência atual consumida: caso o seu sistema tenha dado um valor alto de consumo, por exemplo devido ao uso de amplificadores em classe A, recomendo a utilização do fator 2 (dois); caso o seu sistema tenha dado um valor baixo de consumo, recomendo que você utilize um fator mais alto, por exemplo 3 (três).
      No meu caso, onde a potência efetiva consumida deu 352W, que é um valor baixo, utilizei um fator de três. Desta forma, cheguei a uma potência necessária em torno de 1100W. Mas, se a potência consumida hoje por um sistema for mais alta, digamos acima de 1000W, utilizaremos um fator de segurança em torno de 2 (dois), e chegaremos a uma potência necessária de 2000W. Geralmente, em condições normais, a potência necessária de um sistema de áudio e vídeo não ultrapassa os 3000W, em alguns casos excepcionais pode chegar talvez a 5000W, mas disso não passa. Existe uma zona de sobreposição entre 2000W e 3000W de potência necessária, onde recomendo decidirem pelo valor mais alto, permitindo assim todos “up-grades”  futuros imagináveis.
      É evidente que tudo isso que estamos colocando são recomendações gerais e que cada um terá que calcular o valor para o seu sistema, considerando a sua situação em particular, e aí, naturalmente, poderão aparecer grandes variações. Mas na maioria dos sistemas, com certeza, este valor deverá estar por volta de uma faixa de potência necessária entre 1000 e 3000W.   

 Qual deverá ser a Fiação?

Com a potência necessária definida, poderemos agora calcular a bitola dos fios que vamos utilizar. Toda a forma de cálculo que vamos apresentar é muito simples e vale tanto para um comprimento máximo da fiação de 50 metros quanto para a colocação dos fios em eletroduto, que é o pior caso. Caso a fiação seja maior do que esta, daremos a mudança necessária no cálculo posteriormente.
      Dada a tensão da nossa rede elétrica, podemos calcular agora a corrente elétrica que poderá passar pela fiação. Tomando inicialmente a tensão de 230V, teremos, para a potência necessária de 1000W, uma corrente de 4,4 A e, para 3000W, uma corrente de13 A. Como a norma brasileira NBR especifica uma bitola mínima para os fios que irão alimentar tomadas, teremos que usar o fio com uma secção transversal de 2,5 mm2. Este fio suporta uma corrente máxima em eletroduto de 21A, e portanto acima dos 13A necessários. Pode então atender até uma potência máxima necessária de 4830W em 230V. Diferente é a situação em 120V, pois com uma tensão mais baixa, aumenta a corrente e aí vamos precisar de fios mais grossos. Vejamos então: para 1000W em 120V, teremos uma corrente de 8,3A, onde o fio de 2,5 mm2 com uma corrente máxima de 21A, ainda atenderá com muita folga a necessidade. Já com 3000W em 120V, teremos uma corrente de 25 A, onde o fio de 2,5 mm2 não atenderá mais a demanda. Assim sendo, temos que usar o de secção transversal maior, isto é, o de 4,0 mm2 que poderá ir até 28 A. Só para a informação de vocês, caso necessitem, o fio de secção transversal de 6,0 mm2, que é a próxima bitola existente, poderá ir até 36 A. Chamo a atenção que, com esta bitola, já haverá problemas de interconexão com tomadas e disjuntores. Só a utilizem se for absolutamente necessária. Bitola maior do que esta realmente é praticamente inviável e desnecessária.
      Quanto à marca de fio a se utilizar, recomendo usarem fios da marca Pirelli, que é, na nossa opinião, a melhor marca do mercado. Para uma fiação interna, pode-se usar os tipos Pirastic Ecoflam ou então o Sintenax Econax. Para aplicação externa, o mais famoso é sem dúvida o “Plastichumbo” da Pirelli que, inclusive, também pode ser usado em interiores. Este cabo é multipolar, com três condutores internos, permitindo levar as duas fases e o neutro até o seu sistema. Ultimamente estou usando fio rígido normal da Pirelli, hoje Prysmian, com excelentes resultados. Dêem preferência aos fios rígidos, ou também chamados de fios sólidos, para fases e neutro e cabo flexível de mesma bitola para o terra!!

Conclusão

Analisamos a forma de calcular a potência consumida por um sistema de áudio e vídeo, e em seguida vimos como calcular, a partir daí, a potência necessária que a fiação deverá atender. Calculando a corrente, pudemos definir as bitolas de fio que serão cabíveis para as diversas situações que poderão se apresentar. Nós analisamos o caso da entrada de energia para duas tensões, 120V e 230V, mas o procedimento vale para todos os outros valores que existem por aí, Brasil afora, como por exemplo: 110V, 115V, 127V, 220V, etc. Notem como a bitola do fio é definida apenas pela corrente necessária para o sistema, calculada a partir da divisão da potência necessária pela tensão da rede elétrica no local.
      Esta forma de cálculo é muito simples e absolutamente suficiente e eficiente para atender qualquer sistema de áudio e vídeo.
      A partir do próximo artigo, falaremos sobre os aparelhos elétricos de proteção na entrada do circuito como, por exemplo, os disjuntores e as seccionadoras. Trataremos também das correções necessárias para o cálculo das instalações, quando a fiação for maior do que 50m. Em seguida, discorremos sobre o aterramento.
      Quero mencionar aqui a colaboração do amigo e colega, técnico eletricista, Ricardo Luiz Alduini, pela troca de idéias e diversas sugestões práticas para a formulação deste artigo. Desejo a todos muito ânimo e um excelente trabalho quanto à realização da entrada de energia.

 Até a próxima e aquele abraço!!