Proteção contra sobretensões e perturbações eletromagnéticas

5.4.1 Proteção contra sobretensões temporárias

5.4.1.1 Determinadas ocorrências podem fazer com que os circuitos fase–neutro sejam submetidos a sobretensões que podem atingir o valor da tensão entre fases. Essas ocorrências são:

a) perda do condutor neutro em esquemas TN e TT, em sistemas trifásicos com neutro, bifásicos com neutro e monofásicos a três condutores;

b) falta à terra envolvendo qualquer dos condutores de fase em um esquema IT.

No caso b), os componentes da instalação elétrica devem ser selecionados de forma a que sua tensão nominal de isolamento seja pelo menos igual ao valor da tensão nominal entre fases da instalação (ver 6.1.3.1.1). No caso a), deve-se adotar idêntica providência quando tais sobretensões, associadas à probabilidade de ocorrência, constituírem um risco inaceitável.

5.4.1.2 Em instalações segundo o esquema TT, deve-se verificar se as sobretensões temporárias provocadas pela ocorrência de falta à terra na média tensão são compatíveis com a tensão suportável à freqüência industrial dos componentes da instalação BT. Esta condição é considerada atendida se:

a) R u Im ” 250 V, quando a falta à terra for eliminada pela proteção primária da subestação de

transformação MT/BT em um tempo superior a 5 s; ou

b) R u Im ” 1 200 V, quando a falta à terra for eliminada pela proteção primária da subestação de

transformação MT/BT em tempo inferior ou igual a 5 s, onde

R é a resistência de aterramento das massas da subestação de transformação MT/BT; e

Im é a parte da corrente de falta à terra na média tensão que circula pelo eletrodo de aterramento das massas da subestação de transformação MT/BT.

NOTA (comum a 5.4.1.1 e 5.4.1.2) – Na seleção dos dispositivos de proteção contra surtos (DPS), o exame da máxima tensão de operação contínua a que eles estarão sujeitos, no ponto previsto para sua instalação, deve levar em conta a probabilidade de sobretensões temporárias no ponto em questão e sua magnitude. Ver 6.3.5.2.4-b.

5.4.1.3 A verificação prescrita em 5.4.1.2 pode se limitar aos equipamentos BT da subestação de transformação MT/BT se o eletrodo de aterramento do condutor neutro for eletricamente distinto do eletrodo de aterramento das massas da subestação de transformação.

5.4.2 Proteção contra sobretensões transitórias

5.4.2.1 Proteção contra sobretensões transitórias em linhas de energia

5.4.2.1.1 Deve ser provida proteção contra sobretensões transitórias, com o uso dos meios indicados em 5.4.2.1.2, nos seguintes casos:

a) quando a instalação for alimentada por linha total ou parcialmente aérea, ou incluir ela própria linha aérea, e se situar em região sob condições de influências externas AQ2 (mais de 25 dias de trovoadas por ano);

b) quando a instalação se situar em região sob condições de influências externas AQ3 (ver tabela 15). NOTA Admite-se que a proteção contra sobretensões exigida em 5.4.2.1.1 possa não ser provida se as conseqüências dessa omissão, do ponto de vista estritamente material, constituírem um risco calculado e assumido.

5.4.2.1.2 A proteção contra sobretensões requerida em 5.4.2.1.1 deve ser provida: a) por dispositivos de proteção contra surtos (DPSs), conforme 6.3.5.2; ou

b) por outros meios que garantam uma atenuação das sobretensões no mínimo equivalente àquela obtida conforme a alínea a).

5.4.2.2 Proteção contra sobretensões transitórias em linhas de sinal

5.4.2.2.1 Toda linha externa de sinal, seja de telefonia, de comunicação de dados, de vídeo ou qualquer outro sinal eletrônico, deve ser provida de proteção contra surtos nos pontos de entrada e/ou saída da edificação, conforme 6.3.5.3.

NOTAS

1 A prescrição é aplicável a linhas metálicas e abrange não apenas as linhas que se conectam a uma rede pública, como, por exemplo, as de telefonia ou de TV por assinatura, mas também as linhas associadas a antenas externas e as linhas de interligação com edificações vizinhas.

2 Os pontos de entrada e/ou saída da edificação referidos em 5.4.2.2.1 correspondem ao conceito de PTR (ponto de terminação de rede) especificado nas ABNT NBR 13300 e ABNT NBR 14306.

3 Como indicado na nota de 6.4.2.1.2, a entrada de linhas externas de sinal deve se dar no mesmo ponto da edificação em que ocorre a entrada da linha de energia.

5.4.2.2.2 Além dos pontos de entrada/saída, conforme 5.4.2.2.1, pode ser necessário prover proteção contra surtos também em outros pontos, ao longo da instalação interna e, em particular, junto aos equipamentos mais sensíveis, quando não possuírem proteção incorporada.

5.4.2.3 Seleção dos componentes da instalação sob o critério de sua suportabilidade às sobretensões transitórias

Os componentes da instalação devem ser selecionados de modo que o valor nominal de sua tensão de impulso suportável não seja inferior àqueles indicados na tabela 31.

NOTA A tensão de impulso suportável caracteriza o nível de sobretensões transitórias que o isolamento de um produto é capaz de suportar, sem disrupções. Esse valor deve ser informado pelo fabricante e deve ser igual ou superior ao prescrito pela norma do produto em questão. Os valores mínimos indicados na tabela 31 são os valores referenciais dados pela IEC 60664-1 (ver anexo E).

Tabela 31— Suportabilidade a impulso exigível dos componentes da instalação

Tensão nominal da instalação V

Tensão de impulso suportável requerida kV Categoria de produto Sistemas trifásicos Sistemas monofásicos com neutro Produto a ser utilizado na entrada da instalação Produto a ser utilizado em circuitos de distribuição e circuitos terminais Equipamentos de utilização Produtos especialme nte protegidos Categoria de suportabilidade a impulsos

IV III II I 120/208 127/220 115–230 120–240 127–254 4 2,5 1,5 0,8 220/380, 230/400, 277/480 – 6 4 2,5 1,5 400/690 – 8 6 4 2,5 NOTAS

1 O anexo E traz orientação sobre esta tabela.

2 Valores válidos especificamente para seccionadores e interruptores-seccionadores são dados na tabela 50.

3 Para componentes associados a linhas de sinal utilizados na entrada da instalação (categoria IV de suportabilidade), a tensão de impulso suportável mínima é de 1 500 V (ver IEC 61663-2).

5.4.3 Prevenção de influências eletromagnéticas nas instalações e seus componentes

5.4.3.1 As blindagens, armações, coberturas e capas metálicas das linhas externas, bem como os condutos de tais linhas, quando metálicos, devem ser incluídos na eqüipotencialização principal, conforme 6.4.2.1.1.

NOTAS

1 Dependendo do caso, a vinculação dos revestimentos metálicos da linha à eqüipotencialização principal não precisa ser mediante ligação direta ao BEP, podendo ser indireta — por exemplo, mediante ligação ao BEL mais próximo do ponto em que a linha entra ou sai da edificação ou mediante ligação direta ao eletrodo de aterramento da edificação (como ilustrado, conceitual e genericamente, na figura G.3 do anexo G). É o caso de uma linha de energia que sai da edificação para alimentar outra edificação, vizinha, ou para alimentar estruturas ou construções anexas; de uma linha de sinal que também se dirija a edificação vizinha; e de linha de sinal associada a uma antena externa.

2 As eqüipotencializações locais (BEL) de uma edificação devem incluir a armadura do concreto.

5.4.3.2 No caso de linhas de sinal, quando a conexão da blindagem ou capa metálica à eqüipotencialização, conforme 5.4.3.1, puder suscitar ruído ou corrosão eletrolítica, essa conexão pode ser efetuada com a interposição de DPS do tipo curto-circuitante.

5.4.3.3 Da mesma forma, na instalação interna à edificação, quando a blindagem ou capa metálica de uma linha de sinal for conectada a uma eqüipotencialização local ou a terminal vinculado à massa de um equipamento e essa conexão puder suscitar ruído ou corrosão eletrolítica, ela pode ser efetuada com a interposição de DPS do tipo curto-circuitante.

NOTA A conexão através de DPS do tipo curto-circuitante deve se restringir a uma das extremidades da linha de sinal.

5.4.3.4 Toda linha metálica de sinal que interligue edificações deve dispor de condutor de eqüipotencialização paralelo, acompanhando todo seu trajeto, sendo esse condutor conectado às eqüipotencializações, de uma e de outra edificação, às quais a linha de sinal se acha vinculada.

5.4.3.5 Além da observância de 6.1.7.1 e 6.1.7.2 e das prescrições pertinentes de 6.4, devem ser adotadas as medidas necessárias para reduzir os efeitos das sobretensões induzidas e das interferências eletromagnéticas em níveis aceitáveis.

NOTA São exemplos de medidas que contribuem para a redução dos efeitos das sobretensões induzidas e das interferências eletromagnéticas:

a) disposição adequada das fontes potenciais de perturbações em relação aos equipamentos sensíveis; b) disposição adequada dos equipamentos sensíveis em relação a circuitos e equipamentos com altas

correntes como, por exemplo, barramentos de distribuição e elevadores;

c) uso de filtros e/ou dispositivos de proteção contra surtos (DPSs) em circuitos que alimentam equipamentos sensíveis;

d) seleção de dispositivos de proteção com temporização adequada, para evitar desligamentos indesejáveis devidos a transitórios;

e) eqüipotencialização de invólucros metálicos e blindagens;

f) separação adequada, por distanciamento ou blindagem, entre as linhas de energia e as linhas de sinal, bem como seu cruzamento em ângulo reto;

g) separação adequada, por distanciamento ou blindagem, das linhas de energia e de sinal em relação aos condutores de descida do sistema de proteção contra descargas atmosféricas;

h) redução dos laços de indução pela adoção de um trajeto comum para as linhas dos diversos sistemas;

i) utilização de cabos blindados para o tráfego de sinais;

j) as mais curtas conexões de eqüipotencialização possíveis;

k) linhas com condutores separados (por exemplo, condutores isolados ou cabos unipolares) contidas em condutos metálicos aterrados ou equivalentes;

l) evitar o esquema TN-C, conforme disposto em 5.4.3.6;

m) concentrar as entradas e/ou saídas das linhas externas em um mesmo ponto da edificação (ver nota de 6.4.2.1.2.);

n) utilizar enlaces de fibra óptica sem revestimento metálico ou enlaces de comunicação sem fio na interligação de redes de sinal dispostas em áreas com eqüipotencializações separadas, sem interligação.

5.4.3.6 Em toda edificação alimentada por linha elétrica em esquema TN-C, o condutor PEN deve ser separado, a partir do ponto de entrada da linha na edificação, ou a partir do quadro de distribuição principal, em condutores distintos para as funções de neutro e de condutor de proteção. A alimentação elétrica, até aí TN-C, passa então a um esquema TN-S (globalmente, o esquema é TN-C-S).

NOTAS

1 Excetuam-se dessa regra as edificações cuja destinação permita seguramente descartar o uso, imediato ou futuro, de equipamentos eletrônicos interligados por ou compartilhando linhas de sinal (em particular, linhas de sinal baseadas em cabos metálicos).

2 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 (ver 6.4.2.1 e anexo G).