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ELETRICIDADE APLICADA – PROF. SÉRGIO

CAPÍTULO IV

SISTEMA

DE

PROTEÇÃO

PROFESSOR: SÉRGIO QUEIROZ DE ALMEIDA

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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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4.3 – Proteção para equipamentos energizados

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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4.3 – Proteção para equipamentos energizados

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)” NBR5410/2004

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4.3 – Proteção para equipamentos energizados As correntes de fuga são causadas por duas circunstâncias:

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4.3 – Proteção para equipamentos energizados As correntes de fuga são causadas por duas circunstâncias:

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4.3 – Proteção para equipamentos energizados 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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4.3 – Proteção para equipamentos energizados 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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4.3 – Proteção para equipamentos energizados Conceito de funcionamento (DR):

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Esquemas de aterramento padronizado (norma NBR5410 - item 4.2.2.2)

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4.3 – Proteção para equipamentos energizados 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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4.3 – Proteção para equipamentos energizados Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS):

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;

25 mil graus centígrados.

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4.3 – Proteção para equipamentos energizados Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS):

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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4.3 – Proteção para equipamentos energizados Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS):

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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4.3 – Proteção para equipamentos energizados Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS):

ELETRODO DE ATERRAMENTO CORRETAMENTE PROJETADO E INSTALADO – MALHA DE TERRA;

EQUIPOTENCIALIZAÇÃO UTILIZADA COMO CONCEITO – (BEP);

INSTALAÇÃO DE DPSs EM CASCATA.

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4.3 – Proteção para equipamentos energizados Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS):

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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4.3 – Proteção para equipamentos energizados Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS):

Causas dos surtos de tensão:

A) SURTOS INDUZIDOS OU INDIRETOS:

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4.3 – Proteção para equipamentos energizados Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS):

Causas dos surtos de tensão:

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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4.3 – Proteção para equipamentos energizados Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS):

Causas dos surtos de tensão:

B) SURTOS CONDUZIDOS OU DIRETOS:

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4.3 – Proteção para equipamentos energizados 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

TAT: Terminal de Aterramento de Telecomunicação

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4.3 – Proteção para equipamentos energizados 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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4.3 – Proteção para equipamentos energizados 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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4.3 – Proteção para equipamentos energizados 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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