CAPÍTULO IV SISTEMA DE PROTEÇÃO

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1 ELETRICIDADE APLICADA – PROF. SÉRGIO

CAPÍTULO IV

SISTEMA

DE

PROTEÇÃO

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 CAPÍTULO IV – SISTEMA DE PROTEÇÃO

 4.3 – Proteção para equipamentos energizados

 O elevado número de acidentes originados no sistema

elétrico impõe novos métodos e dispositivos que permitem o uso seguro e adequado da eletricidade reduzindo o perigo às pessoas, além de perdas de energia e danos às instalações elétricas.

 A destruição de equipamentos e incêndios é muitas

vezes causada por correntes de fuga à terra em instalações mal executadas, subdimensionadas, com má conservação ou envelhecimento.

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 As correntes de fuga provocam riscos às pessoas,

aumento de consumo de energia, aquecimento indevido, destruição da isolação, podendo até ocasionar incêndios. Esses efeitos podem ser monitorados e interrompidos por meio de um Dispositivo DR, Módulo DR ou Disjuntor DR.

 Os Dispositivos DR (diferencial residual) protegem

contra os efeitos nocivos das correntes de fuga à terra garantindo uma proteção eﬁcaz tanto à vida dos usuários quanto aos equipamentos.

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 A relevância dessa proteção faz com que a Norma

Brasileira de Instalações Elétricas – ABNT NBR 5410 (uso obrigatório em todo território nacional conforme lei 8078/90, art. 39 - VIII, art. 12, art. 14), deﬁna claramente a proteção de pessoas contra os perigos dos choques elétricos que podem ser fatais, por meio do uso do Dispositivo DR de alta sensibilidade (≤30mA).

 “6.3.3.2 Dispositivos de proteção a corrente

diferencial-residual (dispositivos DR)”

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 Princípio de proteção das pessoas:

 Qualquer atividade biológica no corpo humano seja ela glandular, nervosa ou muscular é originada de impulsos de corrente elétrica. Se a essa corrente ﬁsiológica interna somar-se uma corrente de origem externa (corrente de fuga), devido a um contato elétrico, ocorrerá no organismo humano uma alteração das funções vitais, que, dependendo da duração e da intensidade da corrente, poderá provocar efeitos ﬁsiológicos graves, irreversíveis ou até a morte da pessoa.

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 Conceito de funcionamento (DR):

 A somatória vetorial das correntes que passam pelos condutores ativos no núcleo toroidal é praticamente igual a zero (Lei de Kirchhoff). Existem correntes de fuga naturais não relevantes. Quando houver uma falha à terra (corrente de fuga) a somatória será diferente de zero, o que irá induzir no secundário uma corrente residual que provocará, por eletromagnetismo, o disparo do Dispositivo DR (desligamento do circuito), desde que a fuga atinja a zona de disparo do Dispositivo DR (conforme norma ABNT NBR NM 61008 o Dispositivo DR deve operar entre 50% e 100% da corrente nominal residual - IΔn).

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 Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS):

 Quanto aos equipamentos eletrônicos, este são

facilmente queimados pela interferência

eletromagnéticas provocada por raio que caiam a algumas centenas de metros da sua edificação ou na edificação propriamente dita. Neste caso somente medidas eficazes para reduzir as sobretensões a níveis suportáveis dos equipamentos , podem proteger estes dos efeitos dos raios.

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 Um surto de energia, ou transitório de tensão, é um

aumento significativo na tensão da rede elétrica, que em condições normais fornece 127 ou 220 volts (Brasil) para a maioria das residências e escritórios. Se a tensão se elevar muito acima de 127ou 220 volts, há um problema na rede elétrica .

 Um raio pode produzir numa fração de segundo uma

carga de energia da ordem:

 125 milhões de volts;  200 mil ampères;

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 Embora nem sempre sejam alcançados tais valores,

mesmo um raio menos potente ainda tem energia suficiente para matar, ferir, incendiar, quebrar estruturas, derrubar árvores e abrir buracos ou valas no chão.

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 Com a mesma veemência com que exige a instalação

dos DPSs na maioria das instalações elétricas de baixa tensão, a norma NBR 5410/04 deixa claro que a proteção contra SURTOS de tensão causados por descargas atmosféricas ou manobras não deve ser executada simplesmente com a instalação do DPS. Essa proteção deve ser fruto de 3 (três) medidas a serem implantadas em conjunto:

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 ELETRODO DE ATERRAMENTO CORRETAMENTE

PROJETADO E INSTALADO – MALHA DE TERRA;

 EQUIPOTENCIALIZAÇÃO UTILIZADA COMO

CONCEITO – (BEP);

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 Causas dos surtos de tensão:

 A) SURTOS INDUZIDOS OU INDIRETOS:

 Quando as descargas atmosféricas atingem as linhas

de transmissão e distribuição de energia, quando incidem diretamente em árvores, estruturas ou no solo as ondas eletromagnéticas originarias pela corrente elétrica que circula no canal de descarga atmosférica se propagam pelo meio ( geralmente ar ) induzindo corrente elétrica nos condutores metálicos que estiverem em seu raio de alcance. ( 1 a 3 Km )

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 B) SURTOS CONDUZIDOS OU DIRETOS:

 Quando uma descarga atmosférica incide diretamente

sobre a instalação, a estrutura ou em um ponto muito próximo dela, todos os elementos metálicos ali existentes e o eletrodo de aterramento ficam, por frações de segundo, com nível de potencial diferentes. Essas diferenças de potencial vão gerar correntes de SURTO que circularão na instalação elétrica.

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 CONCEITOS BÁSICOS:

 Equipotencialização:É o conjunto de medidas que

devem ser tomadas para minimizar as diferenças de potencial (temporárias ou transitórias) a nível aceitáveis pela instalação elétrica, em geral este objetivo é atingido com a interligação dos elementos metálicos ao eletrodo de aterramento de forma direta ou indireta.

 BEP: Barramento de Equipotencialização Principal  BEL: Barramento de Equipotencialização Local

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 CONCEITOS BÁSICOS:

 Equipamento de tecnologia da informação(ETI) : É

definido como um conceito que abrange todo o

equipamento microprocessado ou aqueles

equipamentos que não sejam microprocessados, mas que possuam duas entradas elétricas (de energia e de sinal) simultaneamente

 Dispositivo de Proteção Contra Surtos (DPS): São

dispositivos destinados a limitar as sobretensões transitórias e desviar corrente de surto para a terra.

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 CLASSES DOS DPS:

 Classe I: Indicado para locais AQ3 (NBR 5410:2004)

sujeitos a descargas diretas (lida com maiores energias);

 Classe II: Indicado para locais AQ2, sujeitos a surtos

provenientes da linha externa. (NBR 5410:2004, 5.4.2.1.1-a) (lida com menores energias que os da classe I);

 Classe III: Indicado para locais que exigem uma

proteção "fina", aplicáveis a equipamentos mais sensíveis. (lida com menores energias que os da classe II).

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 INSTALAÇÃO DOS DPS:

 Deverá ser instalado numa filosofia de proteção em

cascata, sendo instalados preferencialmente:

 1- Cascata na entrada(ou QGBT):DPS classe 1

 2-Cascata nos demais quadros secundários(QDCs):

DPS classe 2

 3-Cascata na tomada dos equipamentos: Classe 3

 A quantidade e localização das cascatas é um critério

do projeto e poderão ser adotados mais ou menos níveis de proteção em função dos equipamentos que se deseja proteger.

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