Uma tomada consiste em uma peça quadrada de metal com parafusos de latão, envolvida em uma carcaça de plástico preta. Ela parece uma coleção confusa de plástico e metal até que você tenha informações sobre os componentes individuais e como eles estão conectados. O processo de instalação para uma pessoa que usa a tomada pela primeira vez, incluindo entender os vários termos usados para os diferentes componentes de uma tomada, como posicionar os fios ao conectar uma tomada padrão e os erros mais comuns que levam a uma tomada devolvida por clientes que já a utilizaram antes.
Conectar um plugue padrão de 120 V em uma tomada consiste em três fios. O fio quente vai para um terminal de plugue de latão ou escuro; o fio neutro vai para um terminal de plugue prateado; e o fio terra vai para um terminal de plugue verde. A maneira correta de colocar os fios em um terminal é remover aproximadamente 3⁄4 de polegada da isolação e então enrolar o fio frouxamente ao redor do terminal no sentido horário antes de apertar o parafuso, de modo que o gancho fique por dentro quando você apertar o parafuso. Se seu circuito funciona com 15 A de corrente, você deve usar um fio 14 AWG. Se seu circuito consome 20 A ou mais, você deve usar um fio 12 AWG. Nunca abra ou queime os terminais neutros; nunca adicione fios terra aos terminais neutros; e sempre certifique-se de que o circuito está desligado antes de trabalhar com os fios.
Do que uma Tomada é Feita
Primeiro, familiarize-se com as terminologias associadas aos diferentes componentes em uma instalação.
- Receptáculo refere-se ao componente fixado à parede quando instalado. O termo “tomada” é, no entanto, mais amplo, pois se refere a qualquer área onde a energia é retirada.
- Face é a parte plana do receptáculo que possui ranhuras. Um receptáculo duplex simples tem 2 conjuntos de ranhuras.
- Os parafusos dos terminais são parafusos prateados, de latão e verdes em diferentes seções do receptáculo.
- Os orifícios de inserção são pequenos furos na parte traseira do componente que permitem inserir os fios sem a necessidade de enrolá-los; no entanto, isso torna a conexão fraca.
- A fita de montagem é o componente metálico usado para fixar o receptáculo firmemente à parede.
As ranhuras são usadas para denotar os vários tipos de recepção de energia. Em receptáculos norte-americanos de 15 A, a ranhura mais curta é a ranhura quente, a ranhura mais longa é a neutra e o orifício de aterramento é redondo. Se você alguma vez estiver em dúvida sobre qual é qual, a diferença entre tomadas de 2 pinos e 3 pinos explica o que cada configuração pode e não pode fazer — e por que um receptáculo de duas ranhuras é uma questão de aterramento e não apenas uma questão de idade.
Os Três Terminais e o Que Vai Onde
Esta é a parte para memorizar. Todo o resto decorre dela.
| Terminal | Cor | Conecta-se a | O que acontece se você errar |
|---|---|---|---|
| Parafuso de latão ou escuro | Preto (ou vermelho em um circuito multi-fio) | Hot — o condutor não aterrado | Polaridade invertida: o dispositivo ainda funciona, mas a carcaça de uma lâmpada conectada está energizada |
| Parafuso prateado | Branco | Neutro — o condutor aterrado | Mesmo problema de polaridade invertida, e risco de choque em qualquer coisa com carcaça exposta |
| Parafuso verde | Cobre nu ou verde | Condutor de aterramento do equipamento | Sem caminho de falha. Um curto-circuito não tem para onde ir, exceto através de uma pessoa |
Três auxiliares de memória que deixaram sua marca na mente humana: latão para hot; prata significa neutro; verde representa terra. Se a cor do parafuso não estiver clara devido ao dispositivo antigo e barato, então observe a ranhura, ranhura estreita para corrente elétrica, com esse parafuso estando na mesma parte do dispositivo voltada para você.
Códigos de cores dependem do país e do momento da instalação. No Reino Unido e Europa, a cor marrom é usada para o fio fase, azul para o fio neutro e amarelo/verde para o fio terra. É por isso que aparelhos importados podem causar muitos problemas. Se você estiver trabalhando em algo que não instalou, trate a cor como uma dica e verifique com um testador. Como as diferentes convenções se relacionam está explicado nesta explicação de o que significam as cores dos fios elétricos.
O Que Você Precisa Antes de Começar
| Categoria | Itens |
|---|---|
| Segurança | Testador de tensão sem contato, multímetro, chaves de fenda isoladas, luvas de trabalho |
| Ferramentas | Decapadores de fio (com os limitadores de bitola corretos), alicates de bico fino, alicates de eletricista, nível, estilete |
| Materiais | Tomada, placa de cobertura, conectores de fio ou conectores de alavanca, braçadeira para cabo se a caixa precisar, ramal de aterramento |
| Consumíveis | Fita isolante, composto antioxidante se estiver unindo dispositivos de alumínio a cobre |
Existem duas ferramentas para possuir em vez de emprestar. Um testador de tomada é barato, menos de $15, e mostrará imediatamente se as conexões de hot, neutro e terra estão corretas, que é o erro mais frequente que você pode cometer. Uma chave de torque permite evitar suposições aleatórias sobre o aperto das conexões, o que faz a diferença entre 30 anos de vida útil da conexão ou ter arco elétrico em quatro anos.
O orçamento é limitado. O custo da tomada duplex padrão está entre $2 e $5, enquanto uma resistente a manipulação pode ser comprada por $3 a $8, uma tomada GFCI é vendida por $18 a $30, e as placas de cobertura variam de $2 a $10. O trabalho pode ser feito quase apenas ao custo do seu tempo.
Os Três Layouts Que Você Vai Encontrar
Você definitivamente encontrará um diagrama de fiação de tomada que se encaixa em uma dessas categorias. É muito importante determinar sua categoria antes de iniciar qualquer trabalho.
- No final do loop. Apenas um cabo está conectado com um fio do fio preto ao parafuso de latão, fio branco ao parafuso prateado, e fio verde ao terra.
- No centro do loop. Aqui você tem dois cabos conectando. O cabo hot de entrada é unido com o cabo hot de saída, e o neutro de entrada conecta com o cabo neutro de saída. Neste caso, ambos os aterramentos se conectam juntos e há pedaços curtos conectando a tomada com o cabo.
- Tomada controlável. Uma parte da tomada é controlada por um interruptor; assim, o fio de ponte foi removido e uma parte da tomada recebe eletricidade continuamente enquanto a outra recebe eletricidade ligada/desligada. Este é o layout que as pessoas mais erram, e vale a pena ler o passo a passo específico de fiação de uma tomada com interruptor antes de quebrar essa aba — uma vez quebrada, não pode ser restaurada.
Antes de retirar o dispositivo antigo, certifique-se de tirar uma foto dele. É fácil lembrar de quatro parafusos e três fios até que você esteja segurando um telefone em uma mão e uma chave de fenda na outra.
Passo a passo: Fiação de uma tomada padrão
- Antes de começar a trabalhar no circuito, desligue a alimentação no disjuntor e trave ou deixe uma etiqueta nele se houver outra pessoa na casa.
- Uma vez que você reative a alimentação, precisa ter certeza de que não há tensão no circuito na tomada usando um testador de tensão sem contato e eventualmente confirmando com a ajuda de um multímetro, medindo fase para neutro, fase para terra e neutro para terra. Todas essas medições devem ser zero. Lembre-se que choque elétrico de um interruptor desligado não significa que o circuito está morto. Um disjuntor rotulado como “luz” pode não ser aplicável apenas em termos de conexão elétrica de luminárias.
- Remova a placa de cobertura e puxe o dispositivo, não o faça de maneira descuidada.
- Fotografe todo o esquema de conexões e então desconecte-os, desencaixando um fio de cada terminal.
- Inspecione os condutores. Fique atento a cortes, queimaduras ou fios muito oxidados. Se encontrar algum defeito, apenas avalie a condição do fio com mais cuidado e não tente consertá-lo.
- Desencape as extremidades. O método de desencapar é simples: apenas corte ou use a ferramenta especial para desencapar cerca de três quartos de polegada da isolação sem danificar o condutor.
- Crie um gancho na extremidade. Ao fazer isso, o movimento de torção deve ser feito na direção de apertar o parafuso. Certifique-se de que os cabos estejam firmes e alcancem o final do parafuso.
- Comece pelo terra, certificando-se de que o parafuso verde seja usado para essa função primeiro. Se a caixa for metálica, adicione uma conexão do fio ativo ao corpo metálico da caixa.
- Em seguida, conecte o neutro ao parafuso prateado e o quente ao de latão, garantindo que não haja pontas soltas.
- Aperte os parafusos conforme as instruções do fabricante. Apertar todos os parafusos é importante para evitar incêndios causados por terminais soltos.
- Coloque os fios na caixa, se necessário.
- Coloque os dois parafusos, permitindo que a caixa fique nivelada e que o fio terra se encaixe corretamente. Não esqueça de testar antes de fechar a caixa.
Um ponto que as pessoas esquecem: verifique os estilos de preenchimento da caixa e aplique-os se você estiver trabalhando com caixas novas ou substituindo-as.
Preenchimento da Caixa: A Regra Que Iniciantes Nunca Ouvem
Cada caixa elétrica tem uma capacidade e cada fio, dispositivo e conector consome dessa capacidade. Se você sobrecarregar a caixa, pode acabar com isolamento danificado, o que resultaria em uma falha que aparecerá nos meses seguintes.
Ao seguir o método NEC (Artigo 314.16), a quantidade de espaço ocupada por cada condutor é somada, além de outras permissões.
| Item | 14 AWG | 12 AWG |
|---|---|---|
| Cada fio quente, neutro ou viajante | 2,0 pol³ | 2,25 cu in |
| O dispositivo (conta como dois condutores) | 4,0 pol³ | 4,5 pol³ |
| Todos os aterramentos de equipamentos, combinados | 2,0 pol³ | 2,25 cu in |
| Grampos internos de cabo, combinados | 2,0 pol³ | 2,25 cu in |
Uma caixa típica que possui dois cabos (14/2) e um dispositivo, tem um volume de cerca de 4 condutores (2 fase e 2 neutro) a 2,0 e aterramento a 2,0, e o dispositivo a 4,0, totalizando aproximadamente 14 polegadas cúbicas de volume. Caixas de obra antiga de uma única gang geralmente têm um volume de 14-18 polegadas cúbicas, então você já está se aproximando dos limites de volume. No entanto, se desejar adicionar um terceiro cabo, será necessária uma caixa mais profunda ou uma caixa dupla.
É importante verificar o volume da caixa, geralmente estampado na parte traseira, antes da compra.
As Regras de Segurança Que Não São Opcionais
Existem quatro requisitos que regem quase todos os trabalhos de tomadas, e estes são os requisitos verificados pelo inspetor.
- Aterramento. As tomadas utilizadas devem ser do tipo que exige aterramento e também devem estar aterradas (NEC 406.3). Não se pode simplesmente conectar o parafuso de aterramento ao neutro se a caixa não possuir condutor de aterramento, pois isso é um aterramento ilegal e perigoso.
- Substituição de uma tomada sem aterramento. NEC 406.4(D) lista as opções para substituir uma tomada sem aterramento, incluindo o uso de proteção GFCI.
- O uso de dispositivos de resistência a violação. Em residências, as tomadas classificadas para 125 V 15 A e 20 A devem ser categorizadas como resistentes a violação (NEC 406.12), com exceções menores, como tomadas posicionadas acima de 5½ pés do chão ou tomadas usadas para aparelhos especiais.
- Proteção GFCI e AFCI. Se GFCI se aplica em cozinhas, banheiros, garagens e locais úmidos, então AFCI se aplica na maioria dos casos para circuitos ramais de residências (NEC 210.8).
Este último ponto parece confundir algumas pessoas, especialmente quando estão simplesmente trocando uma tomada. Se o circuito não foi previamente protegido usando AFCI, os requisitos serão cumpridos. Ao trocar uma tomada na cozinha ou banheiro, certifique-se de que a proteção já esteja disponível, pois precisará ser aplicada posteriormente se ainda não tiver sido usada. A diferença prática entre os dois tipos de dispositivos, e onde cada um é exigido, é explicada nesta comparação de GFCI e tomadas regulares.
Como Testar Antes de Fechar a Caixa
- Verifique com a energia desligada. Não deve haver fio de cobre exposto em nenhum conector, nenhuma isolação sob os parafusos, nenhum fio sendo prensado entre o acessório e a caixa, e o aterramento deve estar conectado somente ao fio verde.
- Ligue o disjuntor e conecte um testador de tomadas. Três luzes e um padrão correto indicam que fase, neutro e aterramento estão onde devem estar. O testador é o método mais simples para detectar polaridade invertida, aterramento aberto ou neutro aberto.
- Se quiser os valores reais, pode verificar com um multímetro. Deve obter cerca de 120 V entre fase e neutro e entre fase e aterramento, e aproximadamente zero V entre aterramento e neutro. Caso contrário, saberá qual condutor está incorreto.
- Se o dispositivo for um GFCI, pressione o botão de teste, verifique se ele desarma e o reinicie. Certifique-se de fazer o mesmo com as tomadas a jusante, pois isso confirma que os terminais de carga estão conectados corretamente.
- Teste de carga. Conecte algum equipamento de carga, como uma lâmpada ou secador de cabelo, funcionando com carga mínima e verifique o aquecimento após alguns minutos. Uma face mais quente indica uma terminação solta.
Se seu testador indicar que há um aterramento aberto no circuito com o qual você não trabalhou, isso não diz respeito à sua fiação, mas sim indica que há algo errado com o circuito e ele deve ser inspecionado em vez de ser ocultado.
Quantas tomadas em um circuito
Não há um limite rígido sobre quantas tomadas de uso geral podem ser usadas em um circuito; no entanto, há um limite prático. A recomendação é de no máximo cerca de 10 tomadas em um circuito de 15 A e 13 em um circuito de 20 A para usos gerais. Cozinhas são diferentes; elas devem ter pelo menos dois circuitos de pequenos aparelhos de 20 A, e esses circuitos não podem alimentar luzes ou outros equipamentos.
O espaçamento das tomadas é regulado separadamente. Sob a regra “2-6-12” conforme NEC 210.52, deve haver uma tomada para qualquer comprimento de parede que tenha 2 pés de largura ou mais; nenhum ponto ao longo da linha do piso deve estar a mais de 6 pés de distância da tomada, e a distância máxima entre tomadas ao longo de uma parede não deve exceder 12 pés. Bancadas de cozinha têm regulamentos de distância mais rigorosos, sem ponto a mais de 24 polegadas de uma tomada, o que equivale a praticamente uma tomada a cada 4 pés.
Se você estiver adicionando uma tomada em vez de substituir uma, essa regra de espaçamento decide onde ela vai, e um eletricista licenciado irá verificar isso. Quanto de carga você pode realmente colocar no circuito é um cálculo separado, abordado nesta análise de quantos watts uma tomada pode suportar.
Erros comuns de iniciantes
| Erro | O que acontece | Correção |
|---|---|---|
| Conexão por trás em vez de usar parafusos | Conexão de alta resistência, calor, falha intermitente | Use os terminais de parafuso, ou uma braçadeira de fio traseira se o dispositivo tiver uma |
| Gancho no sentido anti-horário | O fio escapa enquanto você aperta | Reforme o gancho no sentido horário |
| Cobre nu em excesso | Arco para a caixa ou para o terminal adjacente | Descascamento conforme a bitola, corte o excesso |
| Terra no parafuso neutro | Terra improvisado; falsa sensação de segurança | Terra vai para o verde e somente para a caixa |
| Fase e neutro invertidos | Funciona, mas a carcaça da lâmpada está energizada | Troque para latão = preto, prata = branco; verifique com um testador |
| Usando o dispositivo como emenda em um circuito de 20 A | Dispositivo de 15 A suportando 20 A internamente | Faça um pigtail nos condutores e leve um conjunto para o dispositivo |
| Caixa sobrecarregada | Isolamento danificado, falha retardada | Caixa maior ou reduza a quantidade de condutores |
| Não apertar os terminais com torque | A causa mais comum de incêndios em tomadas | Use uma chave de torque conforme o valor do fabricante |
Há um ponto adicional que não devemos ignorar: trabalhar energizado porque foi difícil desligar a energia. A maioria das lesões elétricas graves em residências ocorre em circuitos onde o eletricista achava que não havia corrente. Portanto, teste, e teste novamente!
Quando Parar e Chamar Alguém
Substituir uma tomada é algo que um iniciante experiente pode realizar facilmente. No entanto, em vários casos isso não será possível:
- Se uma casa foi construída no final dos anos 1960 ou início dos anos 1970, pode haver fiação de circuito ramal de alumínio que não é apenas complicada, mas requer ferramentas especiais para sua substituição.
- Você pode encontrar fiação Knob-and-tube ou fiação isolada com tecido, onde o isolamento se rompe assim que você o move.
- Se não houver condutor de terra no circuito, será necessário lidar com alternativas mais complicadas do que apenas trocar os dispositivos.
- Se você vir sinais de queimadura, como partes pretas ou derretidas, isso indica problemas relacionados ao circuito e não ao dispositivo.
- Se a caixa for muito pequena ou não estiver fixada corretamente, será necessário reparar a parede ao redor dela.
Quando você lida com a substituição de um dispositivo em vez de adicionar um, o processo se torna muito simples. No entanto, se envolver passar novos cabos, torna-se muito mais complicado do que uma simples substituição de dispositivo.
Perguntas Frequentes
Qual é a regra 2 6 12 para tomadas?
A sigla refere-se à especificação NEC 210.52 que exige a colocação de receptáculos. Paredes com comprimento de 2 pés ou mais devem ter um receptáculo instalado; as tomadas não podem estar a mais de 6 pés uma da outra e, portanto, podem estar a até 12 pés de distância ao longo da mesma parede. Esta diretriz é aplicável apenas a espaços habitáveis.
Como ligar uma tomada elétrica padrão?
Desligue o disjuntor e verifique se o circuito não está energizado. Remova o isolamento por cerca de 3/4 de polegada e conecte o fio de cobre nu ao redor dos parafusos; conecte o fio terra ao parafuso verde, o fio branco ao parafuso prata e o fio preto ao parafuso latão. Por fim, use um testador de tomadas para verificar se o dispositivo está funcionando antes de fixar a tampa.
Como fazer a fiação elétrica para iniciantes?
Primeiro, comece com as substituições em vez dos circuitos novos. Você precisa aprender os três terminais e sua convenção de cores, e também precisa comprar um testador de tomadas e uma chave de torque, e trabalhar apenas nos circuitos que você verificou estar desligados. Primeiro, pratique em uma tomada no final da linha com um único cabo antes de passar para uma caixa no meio da linha que contenha emendas. Na maioria dos lugares, qualquer trabalho que envolva instalação de cabos novos, trabalho no painel ou fiação de alumínio deve ser realizado por um eletricista licenciado.
Qual é o diagrama básico de fiação?
O layout para uma tomada única no final de uma linha requer três fios: o preto vai do cabo para o parafuso de latão, o branco vai para o parafuso prateado e o cobre nu vai para o parafuso verde, com o aterramento conectado a uma caixa metálica. Para uma tomada no meio da linha, deve ser feita uma emenda para cada cor e deve haver um curto ramal conectado ao dispositivo. Todo o resto é uma variação desses dois sistemas.
Referências
- NFPA — NFPA 70 National Electrical Code, Artigos 210, 314, 406 e 300
- Electrical Safety Foundation International — orientações de segurança elétrica residencial e estatísticas de incêndio
- Leviton — diagramas de fiação de tomadas, identificação de terminais e especificações de torque
- Hubbell — instruções de instalação de dispositivos de fiação e dados de produtos à prova de violação
- Grainger — preços e dados de especificação de tomadas, GFCI e placas de cobertura
- International Association of Electrical Inspectors — cálculo de preenchimento de caixa e interpretação de aterramento
- EC&M Magazine — orientações práticas de instalação sobre terminações e substituição de tomadas
- US Consumer Product Safety Commission — avisos de recall de tomadas e dados de riscos elétricos residenciais
Conclusão
O esquema para fiação elétrica geralmente consiste em três pontos terminais e uma codificação de cores típica: preto (aterrado), branco (prateado) e verde (terra).
Esses símbolos sozinhos são importantes, mas muitas outras coisas sobre a fiação criam oportunidades para você cometer erros, tais como: garantir que a energia do circuito esteja desligada; remover e preparar o fio corretamente; conectar o fio ao terminal com torções no sentido horário; apertar corretamente o fio no terminal; manter-se dentro dos limites de preenchimento da capacidade da caixa, etc. Você deve aprender a usar o receptáculo de fim de linha ao realizar esse tipo de fiação para que também entenda como ele opera corretamente.
