6 Seleção e instalação dos componentes
6.4 Aterramento e eqüipotencialização
6.4.3 Condutores de proteção (PE)
1 Para condutores de aterramento, ver 6.4.1.2. 2 Para condutores de eqüipotencialização, ver 6.4.4. 6.4.3.1 Seções mínimas
6.4.3.1.1 A seção de qualquer condutor de proteção deve satisfazer as condições estabelecidas em 5.1.2.2 e ser capaz de suportar a corrente de falta presumida.
A seção dos condutores de proteção deve ser calculada conforme 6.4.3.1.2, ou selecionada de acordo com 6.4.3.1.3. Em ambos os casos devem ser considerados os requisitos de 6.4.3.1.4.
NOTA Os terminais destinados aos condutores de proteção devem ser compatíveis com as seções dimensionadas pelos critérios aqui estabelecidos.
6.4.3.1.2 A seção dos condutores de proteção não deve ser inferior ao valor determinado pela expressão seguinte, aplicável apenas para tempos de seccionamento que não excedam 5 s:
k t I S 2 onde:
I é o valor eficaz, em ampères, da corrente de falta presumida, considerando falta direta;
t é o tempo de atuação do dispositivo de proteção responsável pelo seccionamento automático, em
segundos;
k é um fator que depende do material do condutor de proteção, de sua isolação e outras partes, e das
temperaturas inicial e final do condutor. As tabelas 53 a 57 indicam valores de k para diferentes tipos de condutores de proteção.
Caso a aplicação da expressão resulte em seções não padronizadas, devem ser utilizados condutores com a seção padronizada imediatamente superior.
NOTAS
1 O efeito limitador de corrente das impedâncias do circuito e a capacidade limitadora do dispositivo de proteção devem ser levados em conta no cálculo da seção.
2 Para limitações de temperatura em atmosferas explosivas, ver IEC 60079-0.
3 Os limites de temperatura para os diversos tipos de isolação são dados na tabela 35 (ver também IEC 60724). Tabela 53 — Fator k para condutor de proteção isolado não incorporado a
cabo multipolar e não enfeixado com outros cabos
Material do condutor Isolação
PVC(*) EPR ou XLPE
Cobre 143/133 176
Alumínio 95/88 116
Aço 52/49 64
(*)O valor mais baixo aplica-se a condutores com seção maior que 300 mm2. NOTAS
1 A temperatura inicial considerada é de 30°C. 2 A temperatura final considerada é:
– PVC até 300 mm2: 160°C; – PVC maior que 300 mm2: 140°C; – EPR e XLPE: 250°C.
Tabela 54 — Fator k para condutor de proteção nu em contato com a cobertura de cabo, mas não enfeixado com outros cabos
Material do condutor Cobertura do cabo
PVC Polietileno
Cobre 159 138
Alumínio 105 91
Aço 58 50
NOTAS
1 A temperatura inicial considerada é de 30°C.
Tabela 55 — Fator k para condutor de proteção constituído por veia de cabo multipolar ou enfeixado com outros cabos
ou condutores isolados
Material do condutor Isolação
PVC(*) EPR ou XLPE
Cobre 115/103 143
Alumínio 76/68 94
Aço 42/37 52
(*) O valor mais baixo aplica-se a condutores com seção maior que 300 mm2 . NOTAS
1 A temperatura inicial considerada é de 70°C para o PVC e 90°C para o EPR e o XLPE.
2 A temperatura final considerada é: – PVC até 300 mm2: 160°C; – PVC maior que 300 mm2: 140°C; – EPR e XLPE: 250°C.
Tabela 56 — Fator k para condutor de proteção constituído pela armação, capa metálica ou condutor concêntrico de um cabo
Material do condutor Isolação
PVC EPR ou XLPE Cobre 141 128 Alumínio 93 85 Chumbo 26 23 Aço 51 46 NOTAS
1 A temperatura inicial considerada é de 60°C para o PVC e 80°C para o EPR e o XLPE. 2 A temperatura final considerada é de 200°C para o PVC, EPR e XLPE.
Tabela 57 — Fator k para condutor de proteção nu onde não houver risco de que as temperaturas indicadas possam danificar qualquer material adjacente
Material do condutor
Cobre Alumínio Aço
Condições Temperatura inicial °C Fator k Temperatura máxima °C Fator k Temperatura máxima °C Fator k Temperatur a máxima °C Visível e em áreas restritas 30 228 500 125 300 82 500 Condições normais 30 159 200 105 200 58 200 Risco de incêndio 30 138 150 91 150 50 150
6.4.3.1.3 Em alternativa ao método de cálculo de 6.4.3.1.2, a seção do condutor de proteção pode ser determinada através da tabela 58. Quando a aplicação da tabela conduzir a seções não padronizadas, devem ser escolhidos condutores com a seção padronizada mais próxima. A tabela 58 é valida apenas se o condutor de proteção for constituído do mesmo metal que os condutores de fase. Quando este não for o caso, ver IEC 60364-5-54.
Tabela 58 — Seção mínima do condutor de proteção
Seção dos condutores de fase S
mm2
Seção mínima do condutor de proteção correspondente
mm2
Sd 16 S
16 S d 35 16
S! 35 S/2
6.4.3.1.4 A seção de qualquer condutor de proteção que não faça parte do mesmo cabo ou não esteja contido no mesmo conduto fechado que os condutores de fase não deve ser inferior a:
a) 2,5 mm2 em cobre/16 mm2 em alumínio, se for provida proteção contra danos mecânicos;
b) 4 mm2 em cobre/16 mm2 em alumínio, se não for provida proteção contra danos mecânicos.
6.4.3.1.5 Um condutor de proteção pode ser comum a dois ou mais circuitos, desde que esteja instalado no mesmo conduto que os respectivos condutores de fase e sua seção seja dimensionada conforme as seguintes opções:
a) calculada de acordo com 6.4.3.1.2, para a mais severa corrente de falta presumida e o mais longo tempo de atuação do dispositivo de seccionamento automático verificados nesses circuitos; ou
b) selecionada conforme a tabela 58, com base na maior seção de condutor de fase desses circuitos.
6.4.3.2 Tipos de condutores de proteção
6.4.3.2.1 Podem ser usados como condutores de proteção: a) veias de cabos multipolares;
b) condutores isolados, cabos unipolares ou condutores nus em conduto comum com os condutores vivos; c) armações, coberturas metálicas ou blindagens de cabos;
d) eletrodutos metálicos e outros condutos metálicos, desde que atendam às condições a) e b) de 6.4.3.2.2.
6.4.3.2.2 Quando a instalação contiver linhas pré-fabricadas (barramentos blindados) com invólucros metálicos, esses invólucros podem ser usados como condutores de proteção, desde que satisfaçam simultaneamente as três prescrições seguintes:
a) sua continuidade elétrica deve ser assegurada por disposições construtivas ou conexões adequadas, que constituam proteção contra deteriorações de natureza mecânica, química ou eletroquímica;
b) sua condutância seja pelo menos igual à resultante da aplicação de 6.4.3.1;
c) permitam a conexão de outros condutores de proteção em todos os pontos de derivação predeterminados.
6.4.3.2.3 Os seguintes elementos metálicos não são admitidos como condutor de proteção: a) tubulações de água;
b) tubulações de gases ou líquidos combustíveis ou inflamáveis;
c) elementos de construção sujeitos a esforços mecânicos em serviço normal; d) eletrodutos flexíveis, exceto quando concebidos para esse fim;
e) partes metálicas flexíveis; f) armadura do concreto (ver nota);
g) estruturas e elementos metálicos da edificação (ver nota).
NOTA Nenhuma ligação visando eqüipotencialização ou aterramento, incluindo as conexões às armaduras do concreto, pode ser usada como alternativa aos condutores de proteção dos circuitos. Como especificado em 5.1.2.2.3.6, todo circuito deve dispor de condutor de proteção, em toda a sua extensão (ver também 6.4.3.1.5).
6.4.3.3 Continuidade elétrica dos condutores de proteção
6.4.3.3.1 Os condutores de proteção devem ser adequadamente protegidos contra danos mecânicos, deterioração química ou eletroquímica, bem como esforços eletrodinâmicos e termodinâmicos.
6.4.3.3.2 As conexões devem ser acessíveis para verificações e ensaios, com exceção daquelas contidas em emendas moldadas ou encapsuladas.
6.4.3.3.3 É vedada a inserção de dispositivos de manobra ou comando nos condutores de proteção. Admitem-se apenas, e para fins de ensaio, junções desconectáveis por meio de ferramenta.
6.4.3.3.4 Caso seja utilizada supervisão da continuidade de aterramento, as bobinas ou sensores associados não devem ser inseridos no condutor de proteção.
6.4.3.3.5 Não se admite o uso da massa de um equipamento como condutor de proteção ou como parte de condutor de proteção para outro equipamento, exceto o caso previsto em 6.4.3.2.2.
6.4.3.4 Condutores PEN
6.4.3.4.1 O uso de condutor PEN só é admitido em instalações fixas, desde que sua seção não seja
inferior a 10 mm2 em cobre ou 16 mm2 em alumínio e observado o disposto em 5.4.3.6.
NOTA A seção mínima é ditada por razões mecânicas.
6.4.3.4.2 A isolação de um condutor PEN deve ser compatível com a tensão mais alta a que ele possa ser submetido.
6.4.3.4.3 Se, em um ponto qualquer da instalação, as funções de neutro e de condutor de proteção forem separadas, com a transformação do condutor PEN em dois condutores distintos, um destinado a neutro e o outro a condutor de proteção, não se admite que o condutor neutro, a partir desse ponto, venha a ser ligado a qualquer ponto aterrado da instalação. Por isso mesmo, esse condutor neutro não deve ser religado ao condutor PE que resultou da separação do PEN original.
NOTA O condutor PEN da linha de energia que chega a uma edificação deve ser incluído na eqüipotencialização principal, conforme exigido em 6.4.2.1.1, e, portanto, conectado ao BEP, direta ou indiretamente.
6.4.3.4.4 No ponto de separação referido em 6.4.3.4.3 devem ser previstos terminais ou barras distintas para o condutor de proteção e o condutor neutro, devendo o condutor PEN ser ligado ao terminal ou barra destinada ao condutor de proteção. De um condutor PEN podem derivar um ou mais condutores de proteção, assim como um ou mais condutores neutros.
6.4.3.4.5 Não se admite o uso de elementos condutivos como condutor PEN.
6.4.3.5 Disposição dos condutores de proteção
Quando forem utilizados dispositivos a sobrecorrente na proteção contra choques elétricos por eqüipotencialização e seccionamento automático, o condutor PE de todo circuito assim protegido deve estar incorporado à mesma linha elétrica que contém os condutores vivos ou situado em sua proximidade imediata, sem interposição de elementos ferromagnéticos.
6.4.4 Condutores de eqüipotencialização