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Capítulo 9 Acionamento e Proteção em Instalações Elétricas 9.1 Distribuição de energia elétrica em baixa tensão Ocorre para a grande maioria dos consumidores: prédios residenciais; estabelecimentos industriais; estabelecimentos agropecuários e hortigrangeiros; trailers, campings, marinas e análogos; canteiro de obras, feiras, locais de exposição e outras instalações temporárias. De modo geral, o fornecimento de energia elétrica para os consumidores residenciais, comerciais e industriais, urbano ou rural, com carga instalada até 75 kW, ocorre através da conexão às redes aéreas de distribuição secundárias. As cargas com consumos superiores a 75 kW são atendidas na tensão primária de distribuição, cujo valor é da ordem de 15 kV, enquanto que a tensão secundária pode ser de 220 ou 380 V (tensão de linha), com frequência nominal de 60 Hz. Exemplificando, nas áreas de concessão das empresas do Grupo CPFL Energia e que contempla a cidade de Campinas-SP, têm-se tensões secundárias nominais de 127/220 V (Ufase/Ulinha), exceto nas cidades de Lins e Piratininga, onde as tensões são de 220/380 V. Os consumidores atendidos por esta concessionária são classificados em uma das seguintes categorias: Categoria A - Monofásico - Fase e Neutro Categoria B - Bifásico - Duas Fases e Neutro Categoria C - Trifásico - Três Fases e Neutro Os consumidores de energia elétrica devem estar atentos às especificidades de cada concessionária, buscando atender aos requisitos existentes nas respectivas normas técnicas para que o uso da energia elétrica ocorra, principalmente, de forma segura. Padrão adotado pela empresa BANDEIRANTE ENERGIA S.A. TRIÂNGULO (DELTA) COM NEUTRO Tensão de fase / Tensão de linha 115 / 230 V 120 / 240 V ESTRELA COM NEUTRO Tensão de fase / Tensão de linha 127 / 220 V NO LIVRO TEXTO HÁ OUTRAS INFORMAÇÕES SOBRE OS TIPOS DE CARGAS, POTÊNCIAS E NÍVEIS DE TENSÃO 9.2 Normas e regulamentos ABNT NBR 5410:2004 [Instalações elétricas de baixa tensão] abrange tanto as instalações elétricas novas como a reforma das já existentes. ABNT NBR IEC 60050-826:1997 [Vocabulário eletrotécnico internacional - Instalações elétricas em edificações] define termos relacionados a instalações, permanentes ou temporárias, de utilização de energia elétrica, em edificações para uso residencial, comercial, industrial, em locais de afluência de público e outros locais equivalentes. NR-10 [Norma Regulamentadora n.º 10] - Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade - regulamentada pelo Ministério do Trabalho e Emprego - estabelece os requisitos e condições mínimas objetivando a implementação de medidas de controle e sistemas preventivos, de forma a garantir a segurança e a saúde dos trabalhadores que, direta ou indiretamente, interajam em instalações elétricas e serviços com eletricidade. Em 26 de junho de 2006, foi promulgada a lei nº 11.337, que determina a obrigatoriedade de as edificações possuírem sistema de aterramento e instalações elétricas compatíveis com a utilização de condutor- terra de proteção, bem como torna obrigatória a existência de condutor-terra de proteção nos aparelhos elétricos. Devem ser instaladas tomadas com o terceiro contato correspondente a este condutor. http://legislacao.planalto.gov.br/legislacao.nsf/Viw_Identificacao/lei%2011.337-2006?OpenDocument http://legislacao.planalto.gov.br/legislacao.nsf/Viw_Identificacao/lei%2011.337-2006?OpenDocument O condutor-terra de proteção, ou simplesmente condutor de proteção (PE), é definido pela norma ABNT NBR IEC 60050- 826:1997 e corresponde a um quinto condutor na instalação elétrica, destinado a interligar eletricamente todas as massas; terminais de aterramento; eletrodos de aterramento; etc. A opção PEN corresponde a se ter um mesmo condutor com as funções PE e Neutro. Esta norma também define termos relacionados a instalações, permanentes ou temporárias, de utilização de energia elétrica, em edificações para uso residencial, comercial, industrial, em locais de afluência de público e outros locais equivalentes. IMPORTANTE: LEIAM NO ITEM 9.3 DO LIVRO TEXTO INFORMAÇÕES PERTINENTES AO ATERRAMENTO DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS E RESPECTIVOS ESQUEMAS DE ATERRAMENTO. 9.4 Choque elétrico É o efeito fisiológico resultante da passagem de uma corrente elétrica através do corpo humano. No estudo da proteção contra choques elétricos devem-se considerar três elementos fundamentais: parte viva massa elemento condutor estranho à instalação. A parte viva de um componente ou de uma instalação é a parte condutora que apresenta diferença de potencial em relação à terra. É comum associar-se às linhas elétricas a expressão “condutor vivo”. A massa de um componente ou de uma instalação é a parte condutora que pode ser tocada facilmente e que normalmente não é viva, mas que pode tornar-se viva em condições defeituosas. Exemplo de massa: carcaça metálica de uma máquina de lavar roupa ou de uma geladeira. Um elemento condutor estranho à instalação é aquele material condutor que não faz parte da instalação. É o caso, p.ex., de: elementos metálicos usados na construção de prédios; das canalizações metálicas de gás, água, aquecimento, etc.. Os choques elétricos em uma instalação elétrica podem ser causados por dois tipos de contatos: contatos diretos, que são os contatos de pessoas ou animais com partes vivas sob tensão; contatos indiretos, que são os contatos de pessoas ou animais com massas que ficam sob tensão devido a uma falha de isolação. Em qual delas se tem contato indireto e contato direto? No caso do chuveiro elétrico, é contato indireto ou contato direto? A água é capaz de desviar corrente da resistência para a carcaça ou para outras partes da instalação hidráulica e assim, quando o ser humano tocar no registro, poderá sofrer um choque elétrico. Outra possibilidade de choque elétrico, é o eventual contato da fase com a carcaça do chuveiro. 9.5 Padronização de Plugues e Tomadas Atendendo a todas as especificações de segurança, qualidade e padronização, a Norma NBR 14136:2002, determina que devem ser instaladas as tomadas e plugues 2P+T. (a) (b) acima 10 A e abaixo 20 A LEIAM NO LIVRO TEXTO INFORMAÇÕES PERTINENTES A ESTE PADRÃO DE TOMADA. Vídeo: ABNT NBR 14136 - Tomadas e Plugues http://www.youtube.com/watch?v=V3tTEZcT8qg 9.6 Dispositivos de Acionamento CONCEITO GENÉRICO: CHAVE é um dispositivo de comando que na posição aberta isola um equipamento ou um circuito da rede elétrica e, na posição fechada, garante a passagem de corrente elétrica. TIPOS DE CHAVES: unipolar - uma fase bipolar - duas fases tripolar - três fases INTERRUPTOR É uma chave manual capaz de conduzir e interromper correntes sob condições normais do circuito. Um interruptor deve ter capacidade de corrente suficiente para suportar a corrente nominal do circuito por tempo indeterminado e também, transitoriamente, corrente de curto-circuito. Um curto-circuito caracteriza-se por uma ligação entre dois ou mais pontos de um circuito cuja impedância é praticamente nula (a magnitude da corrente assume valores elevadíssimos). TIPOS DE INTERRUPTORES: Tipo Simples ESQUEMA PADRÃO Interruptor simples Lâmpada F N Para comandar uma ou mais luminárias de um único local. Video: Interruptor Simpleshttp://www.youtube.com/watch?v=S6UHeaoW7ws&feature=related Tipo Paralelo ESQUEMA PADRÃO Lâmpada F N B A C A B C Interruptores paralelos Operando aos pares, possibilita ligar ou desligar, de somente dois locais diferentes, a mesma luminária. Útil em escadas e corredores residenciais ou em salas com acesso por mais de uma porta. Vídeo: Interruptor Paralelo http://www.youtube.com/watch?v=N4FiWlOW-QI&feature=related Tipo Intermediário ESQUEMA PADRÃO Lâmpada F N B A C A B C Interruptores paralelos Interruptor intermediário Em situações nas quais um mesmo ponto de luz será comandado de mais de dois lugares diferentes, devem ser instalados em cada extremidade do circuito um interruptor paralelo e nas demais posições um interruptor intermediário. Útil em escadas e corredores de prédios. Vídeo: Interruptor Intermediario http://www.youtube.com/watch?v=KZ1ifHXFVQc&feature=channel QUAL A DIFERENÇA? Interruptor simples Lâmpada F N ATENÇÃO Seja qual for o tipo do interruptor, ele deve interromper sempre o condutor fase e nunca o condutor neutro em uma instalação. Esta precaução garante um reparo na luminária sem riscos de choque elétrico desde que se tenha certeza que o interruptor está de fato na posição desliga, pois caso contrário, deve-se em favor da segurança pessoal, desligar o respectivo disjuntor no quadro de distribuição. Sensor de presença e fotocélula Sensor de presença é um dispositivo eletrônico que detecta seres vivos ou objetos em movimento (por exemplo, automóvel) dentro do seu raio de ação e acende uma ou mais lâmpadas conectadas a ele. Após algum tempo, as lâmpadas são desligadas pelo próprio sensor. Sem dúvida é um dispositivo muito útil tanto em residências, condomínios como nas indústrias que ao utilizarem tecnologia inteligente para economizar energia elétrica também contribuem positivamente para com o meio ambiente. LEIAM NO LIVRO TEXTO MAIS DETALHES SOBRE ESTE TIPO DE DISPOSITIVO Chave de Faca Sem Porta-Fusíveis É uma chave manual cujo contato móvel é constituído por duas ou três lâminas articuladas em uma das extremidades, enquanto que a outra extremidade encaixa em contato fixo para energizar um circuito. Sua principal utilização é a interrupção de circuitos quando se requer uma manutenção mais ampla. Em geral, a CHAVE DE FACA deve ser aberta sem carga no circuito pois, dependendo da intensidade da corrente, um arco voltaico se formará entre as lâminas e os contatos fixos, podendo causar danos tanto ao usuário como à própria chave. CONTATOR CONTATOR É uma chave eletromagnética que possibilita o acionamento à distância de equipamentos cujas intensidades de corrente ultrapassam valores nominais em interruptores do tipo: simples, paralelo ou intermediário. COMO FUNCIONA? 9.7 Dispositivos de Proteção Fusível Constitui-se de um condutor que funde, interrompendo a corrente, toda vez que ela ultrapassa a intensidade para a qual foi dimensionado. ATENÇÃO: Sua atuação é instantânea somente em situações de curto-circuito. Tipos de fusíveis: Cartucho Diazed NH Disjuntor O mais usado na indústria e em residências é o disjuntor em caixa moldada, que é montado em uma caixa de material isolante, podendo ser unipolar, bipolar ou tripolar. ATENÇÃO: Sua atuação é instantânea somente em situações de curto-circuito. Dispositivo DR O dispositivo à corrente diferencial- residual, conhecido como dispositivo DR ou simplesmente DR, tem a função de proteção contra choques elétricos, evitando que correntes perigosas circulem através do corpo humano, interrompendo automaticamente e no menor tempo possível a energia elétrica daquele ponto. Essencialmente, o DR funciona com um sensor que avalia as correntes que entram e saem no circuito. Sendo as duas de mesmo valor, porém com direções contrárias em relação à carga, para o DR a corrente total é nula. Se houver uma alteração devido a uma fuga de corrente à terra, este valor não será nulo e o DR provoca o desligamento do respectivo circuito. Instalações Elétricas - PROCOBRE (vídeos sobre Aterramento, Instalações Elétricas e DR) http://www.youtube.com/user/procobre LEIAM NO LIVRO TEXTO O CONTEÚDO DO ITEM: 9.8 Orientações do Corpo de Bombeiros para o “Programa Casa Segura” - “Prevenção contra Choques e Curtos Circuitos” LEIAM TAMBÉM NO ITEM 9.9 DO LIVRO TEXTO: INFORMAÇÕES e COMPARAÇÕES SOBRE LÂMPADAS DE USO POPULAR