Capítulo 11 Acionamento e Proteção em Instalações Elétricas Distribuição de energia elétrica em baixa tensão Ocorre para a grande dos consumidores: maioria • prédios residenciais; • estabelecimentos industriais; • estabelecimentos agropecuários e hortigrangeiros; • trailers, análogos; campings, marinas e • canteiro de obras, feiras, locais de exposição e outras instalações temporárias. Nas áreas de concessão das empresas do estado de São Paulo, tem-se três tipos de atendimento: Figura 11.2 – Fase e Neutro Figura 11.3 – 2 Fases e Neutro Figura 11.4 – 3 Fases e Neutro NO MATERIAL DIDÁTICO HÁ INFORMAÇÕES SOBRE OS TIPOS DE CARGAS, POTÊNCIAS E NÍVEIS DE TENSÃO EM CADA UM DESTES TRÊS TIPOS. Exemplo de um quadro distribuição secundária de 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 Dispositivos de Acionamento 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 curtocircuito. 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: Simples F N Lâmpada Interruptor simples Para comandar uma ou mais luminárias de um único local. Paralelo F N Lâmpada B B A A C 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. Intermediário F N Interruptores paralelos B Lâmpada B A A C C Interruptor intermediário Em situações em que 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. QUAL A DIFERENÇA? F N Lâmpada Interruptor simples ATENÇÃO Seja qual for o tipo, o interruptor sempre deve interromper o condutor fase e nunca o condutor neutro. Esta precaução garante um reparo na luminária sem riscos de choque elétrico. Dispositivos de Acionamento Chave de Faca Sem ou Com Porta-Fusíveis Dispositivos de Acionamento Chave de Faca 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. Dispositivos de Acionamento 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? TOMADAS e PLUGUES F – N - T F - F - T 3 F - N Atendendo a todas as especificações de segurança, qualidade e a padronização conforme a norma NBR 14136, já estão disponíveis no mercado as novas tomadas e plugues 2P+T que já devem ser utilizados nas novas instalações elétricas. Tomada padrão NBR 14136-2002 Esta nova configuração representa avanços importantes nos seguintes aspectos: a) Segurança Devido à existência do rebaixo na face da tomada, não existe o risco de choque elétrico, pois impede o contato acidental nos pinos do plugue. Como o rebaixo também serve como um eficiente guia, fica impossível o usuário levar choque elétrico na tentativa de encaixar o plugue na tomada usando o dedo como guia no movimento de inserção. b) Terra A obrigatoriedade do contato de aterramento aumenta a segurança do usuário, e atende à exigência da norma de instalações elétricas NBR 5410. c) Correntes Nominais A norma NBR 14136 prevê apenas 2 tomadas: • uma de 10 A para inserção de plugues com pino de diâmetro de 4 mm e • uma de 20 A para inserção de plugues de 10 A ou de 20 A, com pino de diâmetro 4,8 mm. PARA PENSAR......... Porque o plugue e a tomada para 20 A tem diâmetro maior? Choque elétrico É um efeito resultante da passagem de uma corrente elétrica através do corpo humano. No estudo da proteção contra choques elétricos deve-se considerar três elementos fundamentais: • parte viva • massa • elemento condutor instalação. estranho à 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 parte uma instalação é a 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 instalação elétrica podem dois tipos causados por contatos: uma ser de • 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 das figuras tem-se contato indireto e contato direto? É contato direto ou contato indireto? 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. NO MATERIAL DIDÁTICO HÁ OUTRAS INFORMAÇÕES PERTINENTES A CHOQUE ELÉTRICO. 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 curtocircuito. Tipos de fusíveis: Cartucho Tipos de fusíveis: Diazed Tipos de fusíveis: NH DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO 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 curtocircuito. Aterramento de Instalações Elétricas LER NO MATERIAL DIDÁTICO: Texto da LEI Nº 11.337, DE 26 DE JULHO DE 2006 que determina a obrigatoriedade de as edificações possuírem sistema de aterramento e instalações elétricas compatíveis com a utilização de condutor-terra de proteção. SUPERFÍCIE da TERRA Um aspecto interessante da superfície da Terra é a sua capacidade de condução de cargas elétricas como, p.ex., as das descargas atmosféricas (raios). Nas instalações elétricas, o aterramento elétrico de estruturas; carcaças de máquinas ou equipamentos; neutros de transformadores; blindagem de cabos elétricos; entre outros, visa atender fatores tais como: •a proteção humana contra choques elétricos quando em contato com partes metálicas acidentalmente energizadas; • a proteção dos equipamentos contra descargas atmosféricas; •a proteção de circuitos integrados de memória de computadores contra a eletricidade estática e • a eliminação de interferência eletromagnética em circuitos eletrônicos de controle e sinalização. Um aterramento de proteção consiste na ligação à terra, através de eletrodo de aterramento, das massas (carcaças) visando a proteção contra choques elétricos por contato indireto. EXEMPLO: CHUVEIRO ELÉTRICO Resistência de Terra Um aterramento, para desempenhar a sua finalidade, deve ter baixo valor de resistência de terra Valor máximo: 5Ω Ω LER NO MATERIAL DIDÁTICO INFORMAÇÕES SOBRE ESQUEMAS DE ATERRAMENTO: TAMBÉM NO MATERIAL DIDÁTICO: INFORMAÇÕES SOBRE LÂMPADAS: Incandescente Fluorescente • Fluorescente tubular • Fluorescente compacta