UDC UNIO DINMICA DE FACULDADES CATARATAS

ESTUDO DA INSTALAO ELTRICA COM NFASE EM DISPOSITIVOS DE PROTEO DR NA CONSTRUO CIVIL

RENATO KOICHI INOUE

FOZ DO IGUAU 2006

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RENATO KOICHI INOUE

ESTUDO DA INSTALAO ELTRICA COM NFASE EM DISPOSITIVOS DE PROTEO DR NA CONSTRUO CIVIL

Monografia apresentada banca examinadora da Unio Dinmica de Faculdades Cataratas UDC, como requisito parcial para obteno do grau de Bacharel em Engenharia Civil, sob orientao do Prof. Eldio de Carvalho Lobo.

FOZ DO IGUAU PR 2006

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TERMO DE APROVAO

UNIO DINMICA DE FACULDADES CATARATAS

ESTUDO DA INSTALAO ELTRICA COM NFASE EM DISPOSITIVOS DE PROTEO DR NA CONSTRUO CIVIL

TRABALHO DE CONCLUSO DE CURSO PARA OBTENO DO GRAU DE BACHAREL EM ENGENHARIA CIVIL_________________________________________________ RENATO KOICHI INOUE

_________________________________________________ Orientador: Prof. Eldio de Carvalho Lobo

_________________________________________________ Nota Final

BANCA EXAMINADORA:_________________________________________________ Prof. Carlos Alberto Prado de Silva

_________________________________________________ Prof.Decio Lopes Cardoso

Foz do Iguau, 27 de novembro de 2006

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DEDICATRIA

Dedico este trabalho minha esposa e filhos, pela pacincia e pela minha ausncia nos momentos que mais necessitaram. "A mente que se abre a uma nova idia jamais voltar ao seu tamanho original". Albert Einstein

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AGRADECIMENTOS

A Deus, por ter me dado a ddiva da vida. A todos os meus familiares, pelo apoio e incentivo nos momentos difceis. Aos colegas da UDC, pelos bons momentos vividos na Universidade. Aos Professores, que contriburam para a minha formao profissional. Ao meu professor e orientador Lobo, que me ajudou a tornar este trabalho realidade, estando sempre disposto a ajudar nos momentos em que precisei. Ao colega de trabalho e faculdade, Paulo Henrique Nbrega, pela amizade e pelo apoio dado ao longo dos anos, incentivando e motivando a nossa turma, para enfim concluirmos o curso de Engenharia Civil.

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RESUMO INOUE, Renato Koichi. Estudo da instalao eltrica com nfase em dispositivos de proteo DR na construo civil. Foz do Iguau: 2006, 81 pg. O presente trabalho tem como objetivo fornecer, em linguagem simples e acessvel, as informaes mais importantes relativas ao projeto de uma instalao eltrica residencial com nfase em dispositivos de proteo DR na rea de construo civil, com verificao de ensaios funcionais em laboratrio do dispositivo DR. O Engenheiro Civil apto a desenvolver projetos eltricos habitacionais e existem inmeras literaturas tratando de instalaes eltricas. A melhor forma de convivermos em harmonia com a eletricidade conhec-la, tirando-lhe o maior proveito, desfrutando de todo o seu conforto com a mxima segurana. Para concretizar este trabalho, faz-se ento uma reviso no estado da arte referente a projetos eltricos com seus conceitos e mtodos atuais, normatizao atravs da norma que rege as instalaes eltricas de baixa tenso, a NBR 5410 da ABNT e aps ento, desenvolver o estudo do comportamento e utilizao dos dispositivos de proteo DR.Palavras-chave: dispositivo de proteo DR

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ABSTRACT INOUE, Renato Koichi. Study of the electric installation with emphasis in devices of protection DR in the civil construction. Foz do Iguau: 2006, 81 pages. The present work has as objective to supply, in simple and accessible language, the relative information most important to the project of a residential electric installation with emphasis in devices of protection DR in the construction civil, with verification of functional assays in laboratory of device DR. The Civil Engineer is apt to develop habitation electric projects and exists innumerable literatures treating to electric installations. The best form to coexist in harmony the electricity is to know it, taking off the biggest advantage to it, enjoying of all its comfort with the maximum security. To materialize this work, a revision in the state of the referring art becomes then the electric projects with its concepts and current methods, normalization through the norm that conducts the electric installations of low tension, NBR 5410 of the ABNT and after then, to develop the study of the behavior and use of the devices of protection DR. Keywords: devices of protection DR

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SUMRIO Descrio 1. INTRODUO.................................................................................... 2. OBJETIVOS........................................................................................ 3. JUSTIFICATIVA................................................................................. 4. REFERENCIAL TERICO.... 5. MATERIAIS E MTODOS.................................................................. 6 PROJETO ELTRICO RESIDENCIAL ....... 6.1. A origem, os objetivos e a importncia de um Projeto Eltrico ................................................................................... 6.2. Critrios para elaborao de um Projeto Eltrico ................... 6.3. Etapas no desenvolvimento de um Projeto Eltrico ................ 6.3.1. Informaes Preliminares ............................................. 6.3.2. Quantificao do Sistema ............................................. 6.3.3. Determinao do padro de atendimento ..................... 6.3.4. Desenho de plantas ....................................................... 6.3.5. Dimensionamentos ....................................................... 6.3.6. Quadros de Distribuio e diagramas ........................... 6.3.7. Elaborao dos detalhes construtivos .......................... 6.3.8. Memorial Descritivo e Memorial de Clculo ................. 6.3.9. Anlise e Aprovao pela Concessionria ................... 6.4. Normatizao .......................................................................... 6.4.1. Proteo contra choque eltrico por contatos indiretos .......... 6.4.2. Proteo contra choque eltrico por contato direto ........ 6.4.3. Proteo contra efeitos trmicos .................................... 6.4.4. Proteo contra correntes de sobrecarga ...................... 6.4.5. Proteo contra correntes de curto-circuito .................... pgina 10 12 13 15 17 18 18 21 23 24 24 25 25 25 26 29 29 30 31 35 37 38 38 38

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6.4.6. Proteo contra sobretenses ........................................ 6.5. Execuo do Projeto Eltrico ..................................................... 6.6. Utilizao e manuteno das Instalaes Eltricas ................... 6.7. Segurana nas Instalaes Eltricas ......................................... 6.7.1 - Efeito da corrente eltrica no corpo humano ................ 6.7.2. Dispositivos de Proteo DR .......................................... 6.7.2.1. Sensibilidade ............................................................ 6.7.2.2. Princpio de Funcionamento ..................................... 6.7.2.3. Recomendaes e Precaues ................................ 6.7.2.4. Casos em que o uso de dispositivo diferencial-residual de alta sensibilidade como proteo adicional obrigatrio . 6.7.2.5. Aplicao das medidas de proteo contra choques eltricos ...................................................... 6.7.2.6. Vantagens do uso do dispositivo DR ....................... 6.7.2.7. Novos Modelos de Dispositivos Residuais................. 6.8. Aterramento ............................................................................. 6.8.1. As principais vantagens do aterramento ........................ 6.8.2 Tipos de aterramento ...................................................... 6.8.3. Outras consideraes .......................................................... 7. Consideraes Finais ........................................................................ 8. Referncias........................................................................................ 9. Glossrio............................................................................................

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1- INTRODUO

Nos ltimos anos tem-se observado uma crescente preocupao com a segurana nas construes civis, especialmente quanto a uso de EPIs e EPCs. EPI - Equipamentos de Proteo Individual. Definido pela legislao como Equipamento de Proteo Individual (E.P.I) todo meio ou dispositivo de uso pessoal destinado a proteger a integridade fsica do trabalhador durante a atividade de trabalho. Como exemplo, capacetes, culos de proteo, protetor auricular, calados de proteo, luvas, cinto de segurana para trabalho em altura superior a 2 (dois) metros em que haja risco de queda, dentre outros. EPC - Equipamentos de Proteo Coletiva. Como o prprio nome sugere, os equipamentos de proteo coletiva (EPC) dizem respeito ao coletivo, devendo proteger todos os trabalhadores expostos a determinado risco. Como exemplo, o enclausuramento acstico de fontes de rudo, a ventilao dos locais de trabalho, a proteo das partes mveis de mquinas e equipamentos, a sinalizao de segurana, extintores de incndio, dentre outros. Provavelmente devido ao fato dos membros de comisses de preveno de acidentes serem engenheiros civis ou arquitetos por formao, pouca ateno tem sido dada aos riscos potenciais decorrentes do uso de equipamentos eltricos e das prprias instalaes eltricas, os quais muitas vezes no possuem um sistema de aterramento eficiente, so sub-dimensionadas, e localizam-se fisicamente prximas a tubulaes de gua, esgoto e gs. Um outro fator agravante o uso de equipamentos projetados para uso domstico, tais como geladeiras, freezers, fornos de microondas e atualmente requisitadas banheiras de hidromassagens.

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Assim, so comuns os relatos de moradores, sobre choques eltricos ocorridos geralmente ao manusearem equipamentos nos quais existe um contato com gua, como por exemplo, registros de chuveiros, mquina de lavar roupas, etc. Ao longo dos anos, as normas de eletricidade tm aumentado sua rigidez quanto aos fatores de segurana, tanto para instalaes caseiras como industriais. Desse modo, segundo LI, Rosamaria Wu Chia et al (1998), nos Estados Unidos, todas as construes a partir de 1969 devem utilizar tomadas de trs orifcios (fase, neutro e terra) e, a partir de 1975, qualquer equipamento eletro-eletrnico que entra em contato com gua (aquecedores, banheiras de hidromassagem, bombas, iluminao de piscinas, etc.) deve estar ligado rede eltrica atravs de um dispositivo diferencial residual (DR). Cabe ressaltar que a norma brasileira NB-3 (ABNT NBR 5410) j incorporou estas mesmas exigncias. Este trabalho de pesquisa teve como fundamentao a anlise dos disjuntores e interruptores DR utilizados na construo civil, com uma abordagem baseada nas normas da ABNT NBR 5410 Instalaes Eltricas de Baixa Tenso e ABNT NBR 5361 Disjuntores de Baixa Tenso. O dispositivo Diferencial Residual - DR tem o seu uso obrigatrio desde 1997 de acordo com as normas de instalaes eltricas em Baixa Tenso. Assim, todos os engenheiros projetistas, instaladores, construtoras e eletricistas devem prever a sua utilizao em instalaes eltricas residenciais e comerciais a partir desta data. Diante do cenrio, as empresas da construo civil, gerentes, engenheiros, operrios, devem estar em constantes atualizaes sobre os novos processos, novas metodologias, e principalmente ter competncia e capacidade para absorver e processar um vasto conjunto de informaes, realizando filtragens,

compartilhamentos de informaes, o qual essencial para o trabalho.

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2- OBJETIVOS

2.1 Objetivo Geral

Analisar a importncia do Interruptor Diferencial Residual - DR, como especific-lo e quais circuitos devem ser protegidos de acordo com a ABNT NBR 5410.

2.1 Objetivos Especficos

Analisar o entendimento da norma, como utilizar o produto com a realizao de ensaios eltricos em bancada, suas principais vantagens e verificar a sua utilizao nas obras, a fim de garantir a segurana de pessoas e animais, o funcionamento adequado da instalao observando quais as situaes de erros mais comuns e a conservao dos bens.

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3 - JUSTIFICATIVA Em publicao da TECNOMETAL (2001) no mbito das instalaes eltricas, as regras a ter em conta para garantir a proteo de pessoas encontram-se no Regulamento de Segurana de Instalaes de Utilizao de Energia Eltrica, sendo referidos dois tipos de riscos: Contatos diretos: So os riscos provenientes dos contatos com partes ativas dos materiais ou aparelhos eltricos; Contatos indiretos: So os riscos a que as pessoas ficam sujeitas em resultado de as massas (estruturas metlicas) ficarem acidentalmente sob tenso. Para a proteo contra o contato direto e/ou indireto causando o choque eltrico, adota-se a utilizao de Disjuntores ou Interruptores de Corrente Diferencial Residual DR, o qual atua quando houver uma corrente de fuga no circuito eltrico. A motivao do tema deste trabalho o baixo ndice de utilizao do Dispositivo Diferencial Residual (DR) no Brasil. Devido a este fato, o mesmo ainda no conhecido por grande parte dos usurios e profissionais. Apesar de seu uso registrar crescimento nos ltimos anos, o produto tem vasto campo para evoluir no pas, pois conforme publicao da NSA ELETRO (2006), especialistas estimam que apenas 10% de seu mercado potencial utiliza o produto e tambm porque o equipamento importante na proteo contra choques eltricos capaz de evitar mortes e seqelas. Sob este aspecto, um projeto o resultado de uma interao dos sujeitos envolvidos: cliente, profissional projetista e entidades normalizadoras (associaes normalizadoras, rgos do poder pblico, concessionrias, etc.).

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No cabe ao projetista somente atender s especificaes delimitadas pelas normas tcnicas e cliente, ele dever estar inter-relacionado com os demais profissionais envolvidos na elaborao do conjunto de projetos. A inexistncia desta interao pode complicar ainda mais a execuo do seu projeto em especial. A grande ascenso de inovaes tecnolgicas em todas as reas, principalmente em aparelhos de utilizao para ambientes domsticos, justifica a importncia de instalaes eltricas apropriadas e seguras, resultado de um projeto eltrico elaborado de acordo com as normas tcnicas especficas.

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4 REFERENCIAL TERICO De acordo com POSSENTI (2000), inmeras literaturas existem em se tratando de instalaes eltricas, mas nenhuma delas aborda de forma objetiva o processo de tomada de decises e escolhas, a serem tomadas referentes ao projeto em conjunto com o proprietrio. No somente profissionais da rea de Engenharia Eltrica, mas tambm de outras reas relacionadas com construes, esto habilitados a desenvolverem projetos eltricos habitacionais. Mas nem sempre as literaturas disponveis esto adaptadas ao nvel de informao destes projetistas. No entanto, inmeras instalaes eltricas j implantadas no esto adequadas s normas tcnicas. O no cumprimento do projeto, complexidade na operacionalidade das instalaes, falta de acompanhamento do projetista na etapa de execuo ou at mesmo o despreparo do autor do projeto, so apontadas como causas deste problema. De acordo com COTRIN (1978), projetar um sistema eltrico para qualquer prdio ou rea externa consiste, basicamente, em dispor os condutores e equipamentos de modo a proporcionar, segura e efetivamente, a transferncia de energia eltrica desde uma fonte at lmpadas, motores e outros equipamentos que funcionem a eletricidade. Na era do conhecimento, a produo, a difuso e a aplicao do conhecimento tornam-se imprescindveis para a gerao de riqueza e para o desenvolvimento scio-econmico dos pases. Cada vez mais reconhecido que o conhecimento o elemento central da nova estrutura econmica mundial.

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A aprendizagem vista como um processo de aquisio de diferentes tipos de conhecimento, de construo de competncias e de estabelecimento de novas habilidades - de indivduos e organizaes - que conduz a um sucesso quando do atendimento de metas. O aprendizado facilitado quando indivduos e organizaes cooperam e se comunicam, solucionando problemas conjuntamente pois, ao final de um projeto especfico, tero partilhado o conhecimento original do parceiro, do mesmo modo que o novo conhecimento tcito gerado pelo trabalho conjunto, segundo LUNDVALL (2000). Na proposta deste trabalho, engloba ento: - uma reviso no estado da arte referente a projetos eltricos com seus conceitos e mtodos atuais; - Consultas a catlogos de fabricantes e arquivos de projetos de outras instalaes; - reviso da normatizao atravs da norma que rege as instalaes eltricas de baixa tenso a NBR 5410 da ABNT e; - desenvolver o Estudo sobre a Instalao da Proteo de Circuitos Eltricos Residenciais, com nfase nos Disjuntores DR para aplic-los em um projeto eltrico de uma residncia.

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5- MATERIAIS E MTODOS O embasamento deste trabalho se deu principalmente em uma pesquisa bibliogrfica, em observaes do modus operandi de operrios da construo civil, coleta de dados (entrevistas) e ensaios funcionais nos dispositivos de proteo eltrica, ou seja, Interruptor diferencial residual. Em campo, foi feito um questionrio para verificao do conhecimento do uso obrigatrio do Interruptor Diferencial Residual DR e a instalao correta do dispositivo com um aterramento eficiente. Em posse de catlogos de fabricantes e o valor da corrente mxima que o interruptor dever abrir o circuito, foram realizados ensaios de corrente para verificao da atuao correta a que o interruptor se destina. Para realizao dos ensaios, foram utilizados uma fonte de tenso alternada adequada para este fim, mili-ampermetro, cabos para ligao eltrica e resistor varivel (dcada resistiva) para verificao da atuao do interruptor. Com base nos dados obtidos, feita uma comparao dos resultados com as normas brasileiras para verificar as especificaes para os Interruptores DR quanto a: sensibilidade; tempo de atuao, etc.

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6 PROJETO ELTRICO RESIDENCIAL

6.1. A origem, os objetivos e a importncia de um projeto eltrico Com o surgimento da eletricidade e com as invenes da era industrial, tornou-se uma preocupao o uso seguro da energia eltrica. As novas construes industriais e habitacionais fizeram com que as engenharias como um todo se expandissem, em especial as que atuam na rea de construes (militar e a civil). Dentro deste contexto, a engenharia eltrica tambm evoluiu no desenvolvimento de novos equipamentos e suas instalaes. Mas como fornecer energia eltrica a estes equipamentos? Seriam necessrias instalaes eltricas apropriadas que oferecessem eletricidade para essas mquinas e equipamentos, tornando-se evidente a preocupao com a segurana dos usurios de eletricidade, tanto para ambientes industriais como residenciais. Inmeros conceitos para instalao eltrica podem ser encontrados, entre eles segundo a PIRELLI (2003), como sendo o conjunto de componentes eltricos associados e com caractersticas coordenadas entre si, reunidos para uma finalidade determinada. Sendo assim, de acordo com SEIP (1978), as instalaes eltricas possibilitam o uso da eletricidade nos mais variados setores em que o homem atua, sendo uma das reas onde mais massificado o consumo de energia a residencial, exigindo ento um sistema eltrico de alimentao com qualidade e segurana.

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No entanto, estas instalaes eltricas s tero qualidade e segurana, se forem concebidas atravs de projetos eltricos capazes de oferecer estes requisitos bsicos e importantes. PEREIRA (1996) define basicamente um projeto como sendo um conjunto de atividades precedentes execuo de um produto, sistema, processo ou servio, e que projetar algo estabelecer um conjunto de procedimentos e especificaes que, se postos em prtica, resultaro em algo concreto ou um conjunto de informaes. De acordo com COTRIM (1978), projetar um sistema eltrico para qualquer prdio ou rea externa consiste, basicamente, em dispor os condutores e equipamentos de modo a proporcionar, segura e efetivamente, a transferncia de energia eltrica desde uma fonte at lmpadas, motores e outros equipamentos que funcionem com eletricidade. Da mesma forma, LIMA FILHO (1998) diz que basicamente o objetivo de um projeto de instalaes eltricas garantir a transferncia de energia desde uma fonte geradora, em geral a rede de distribuio ou geradores particulares, at os pontos de utilizao (pontos de luz, tomadas, motores, entre outros). Um projeto eltrico , segundo LIMA FILHO ( 2000 ), uma conseqncia de um planejamento e de um estudo preliminar, realizado por um ou mais profissionais habilitados (projetistas), juntamente com os demais atores envolvidos: o cliente e entidades normatizadoras, visando torn-lo dinmico e proporcionando inmeras possibilidades de solues. No entanto, esta inter-relao s ser completa se forem envolvidos os demais atores participantes do conjunto dos projetos. Segundo SANTOS et al

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(1997), ".um processo s ser dinmico se existirem o envolvimento de especialistas de diversas reas do conhecimento humano". Este envolvimento pode ser representado atravs da FIGURA 1.

FIGURA 1. Inter-relao entre os atores envolvidos no desenvolvimento de um projeto

A importncia ento, de um projeto para uma instalao eltrica, que teremos a garantia de um estudo especfico anteriormente realizado, visando buscar uma otimizao do sistema pretendido, e da existncia de diagramas representando graficamente a localizao da fonte fornecedora de energia, todos os circuitos alimentadores, eletrodutos, dispositivos de proteo, pontos de iluminao e tomadas. Qualquer modificao que por ventura vier ocorrer, o novo projetista ter sua disposio o raio X das instalaes, uma vez que ela tenha sido adequadamente documentada durante a fase de projeto PIRELLI (2003). A aplicao destes diagramas, os desenhos do projeto, com as modificaes realizadas, se houverem, ocorre principalmente na etapa de execuo da obra, onde o profissional habilitado, requisitado para ser o instalador, ter sua disposio a localizao de todos dispositivos e equipamentos a serem instalados.

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A grande ascenso de inovaes tecnolgicas em todas as reas, principalmente em aparelhos de utilizao para ambientes domsticos, justifica a importncia de instalaes eltricas apropriadas e seguras, resultado de um projeto eltrico elaborado de acordo com as normas tcnicas especficas.

6.2. CRITRIOS PARA ELABORAO DE UM PROJETO ELTRICO

Um projeto eltrico dever ser desenvolvido por um profissional devidamente habilitado (tcnico ou engenheiro), respeitando um Cdigo de tica Profissional, publicado pelo Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia - CONFEA e pelo Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia - CREA. O projeto ter um registro respectivo no CREA da regio de atuao do profissional, atravs de um documento de responsabilidade, chamado Anotao de Responsabilidade Tcnica ART, a qual descreve o objeto do projeto e tambm todas as responsabilidades tcnicas as quais o profissional estar respondendo. Para isto, o profissional alm de estar devidamente credenciado junto ao CREA, dever ter conhecimento de todas as normas especficas expedidas pela Associao Brasileira de Normas Tcnicas ABNT referente a instalaes eltricas, alm das normas elaboradas pela concessionria que fornece energia na regio da execuo do projeto. A norma que trata especificamente as instalaes eltricas em baixa tenso a ABNT NBR 5410 Instalaes Eltricas em Baixa Tenso. Tambm existem outras normas nacionais que tratam de materiais para instalaes eltricas, como

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por exemplo, ABNT NBR 5473 - Instalao eltrica predial Terminologia, NR-10 Segurana em Instalaes e Servios em Eletricidade, entre outros. So aquelas elaboradas pela concessionria que atender o consumidor. Embora elas tenham sido elaboradas a partir da ABNT NBR 5410, alguns detalhes so diferentes de regio para regio, e reserva o direito empresa fornecedora de no atender este consumidor, caso as instalaes no estejam dentro dos seus padres estabelecidos. Consultas a arquivos de projetos de outras instalaes so importantes, uma vez que o profissional poder aproveitar solues anteriormente tomadas, para problemas que por ventura estejam em evidncia. Conforme relatado anteriormente por SANTOS et al (1997), o envolvimento dos demais profissionais tornar o desenvolvimento do projeto mais dinmico, uma vez que o projetista ter o auxlio de outros profissionais responsveis pelos demais projetos pertencentes ao conjunto da obra, como o arquitetnico, estrutural, hidrulico, entre outros. Em um projeto de instalaes eltricas, o projetista dever estar atento aos seguintes critrios: Acessibilidade, Flexibilidade e Reserva de Carga, e finalmente,

Confiabilidade LIMA FILHO (2000). Alm destes, o projetista dever prever futuras modificaes e aumentos de carga para esta instalao. Estes dados sero levantados junto ao proprietrio e demais atores envolvidos nos projetos.

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6.3. ETAPAS NO DESENVOLVIMENTO DE UM PROJETO ELTRICO Segundo PEREIRA (1996) algumas informaes devero ser pesquisadas para a elaborao de um projeto, agrupadas basicamente em duas categorias: gerais e especficas. As informaes gerais so aquelas de domnio de todos, no sendo necessariamente exclusiva ao profissional. As informaes especficas so aquelas referentes a assuntos tcnicos, ficando sob responsabilidade do projetista. Um projetista ao iniciar os estudos para a elaborao de um projeto eltrico, dever antes de mais nada, se reunir com os demais atores envolvidos, inclusive o proprietrio, para que dvidas comuns sejam esclarecidas e solucionadas. Um estudo preliminar do perfil do proprietrio, como poder econmico, tipo de construo, entre outros, so importantes para que o projetista defina que grau de sofisticao nas instalaes eltricas poder utilizar. Desta forma, LIMA FILHO (2000) cita algumas etapas que devero ser levantadas: Informaes preliminares; Quantificao do sistema; Determinao do Padro de atendimento; Desenho de Plantas; Dimensionamentos; Quadros de distribuio e diagramas; Elaborao dos detalhes construtivos; Memorial descritivo e memorial de clculo; Elaborao das especificaes tcnicas; e Anlise e aprovao pela concessionria.

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6.3.1. INFORMAES PRELIMINARES Esta etapa preliminar ser realizada em conjunto com os demais profissionais envolvidos e tambm com o proprietrio da obra. O profissional ter disponvel todas as plantas da edificao. Ser muito importante nesta etapa, que sejam discutidas todas as exigncias por parte do proprietrio em relao a instalao de equipamentos e sistemas eltricos, pois podero estar em desacordo com a norma que regulamenta as instalaes eltricas.

6.3.2. QUANTIFICAO DO SISTEMA Nesta etapa o projetista iniciar a previso de cargas (iluminao, tomadas, chuveiros, demais aparelhos). As normas tcnicas devero ser aplicadas para que no ocorra um super ou sub-dimensionamento das instalaes. De acordo com LIMA FILHO (2000), a instalao eltrica de uma residncia (casa ou apartamento) deve ser dividida em circuitos terminais. A diviso em circuitos terminais facilitar a operao e manuteno da instalao, alm de reduzir a interferncia entre os pontos de utilizao. Como conseqncia, os circuitos terminais individualizados tero reduzidas a queda de tenso e a corrente nominal, o que possibilitar o dimensionamento de condutores e dispositivos de proteo de menor seo e capacidade nominal. Portanto, de acordo com LIMA FILHO (2000), devemos evitar projetar circuitos terminais muito carregados (de elevada potncia nominal), pois isto resultaria em condutores de seo nominal muito grande, o que dificultaria a

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execuo da instalao dos fios nos eletrodutos e as ligaes dos mesmos aos terminais dos aparelhos de utilizao (interruptores, tomadas e luminrias). Cada circuito terminal dever, por exigncia da norma ABNT NBR 5410 (2004), ser ligado a um dispositivo de proteo.

6.3.3. DETERMINAO DO PADRO DE ATENDIMENTO A partir da distribuio de cargas nos circuitos, pode-se iniciar o dimensionamento da alimentao, bem como a determinao da demanda. Este dado servir de apoio para a determinao da classe de atendimento definida pela concessionria.

6.3.4. DESENHO DE PLANTAS Nesta etapa faz-se a plotagem de todos os pontos a serem atendidos, centros de distribuio, tubulaes, traado da fiao, detalhes de atendimento, detalhes construtivos exigidos pela concessionria e norma especfica.

6.3.5. DIMENSIONAMENTOS Faz-se aqui o dimensionamento de condutores, eletrodutos, dispositivos de proteo, quantidades de centro de distribuio, entre outros. As tabelas de dimensionamentos da norma tcnica ABNT NBR 5410 Instalaes em Baixa tenso, bem como as normas da concessionria local devero ser utilizadas nesta etapa.

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6.3.6. QUADROS DE DISTRIBUIO E DIAGRAMAS O quadro de cargas uma planilha que informar todas as cargas instaladas, nmero do circuito correspondente, seo do condutor de alimentao, dispositivo de proteo e o quadro de distribuio (FIGURAS 2 e 3) de onde origina o circuito. Esta planilha expressa em forma de uma tabela pertencente ao conjunto de plantas da instalao e tambm no memorial descritivo do projeto. Conforme LIMA FILHO (2000), a diviso da instalao em circuitos terminais tem os seguintes objetivos: Limitar as conseqncias de uma falta, a qual provocar apenas o seccionamento do circuito defeituoso; Facilitar as verificaes, ensaios e a manuteno; Evitar os perigos que possam resultar da falha de um circuito nico, como no caso de iluminao. Recomendaes: Toda instalao deve ser dividida em circuitos, de forma que cada um possa ser seccionado, sem risco de realimentao inadvertida atravs de outro circuito; Os circuitos terminais devem ser individualizados pela funo dos equipamentos de utilizao que alimentam. Em particular, devem ser previstos circuitos terminais distintos para iluminao e tomadas de corrente;

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Devem ser previstos circuitos independentes para as tomadas de uso geral da cozinha, copa e rea de servio;

Equipamentos que absorvam corrente igual ou superior a 10 A devem possuir tomadas de uso especfico;

Deve ser previsto um circuito exclusivo para cada tomada de uso especfico; A potncia dos circuitos, com exceo de circuitos exclusivos para TUEs, deve estar limitada a 1200 VA em 127 V, ou 2200 VA em 220 V;

Em instalaes com duas ou trs fases, as cargas devem ser distribudas uniformemente entre as fases de modo a obter-se o maior equilbrio possvel.

Conforme LIMA FILHO (2000), as orientaes para o Traado de Tubulaes so as seguintes: 1.- Inicialmente, devemos colocar o Quadro de Distribuio, em posio mais central possvel do ponto de vista da distribuio das cargas; 2.- A partir do Quadro de Distribuio, iniciar o traado dos eletrodutos, procurando os caminhos mais curtos e evitando, sempre que possvel, o cruzamento de tubulaes;

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FIGURA 3 VISTA INTERNA DE UM QUADRO DE DISTRIBUIO

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6.3.7. ELABORAO DOS DETALHES CONSTRUTIVOS Estes detalhes so importantes, uma vez que o eletricista instalador ter a disposio os detalhes construtivos dos equipamentos e dispositivos a serem instalados. Alguns so obrigatrios pela norma da concessionria local. Outros ficaro a critrio do projetista, o qual, de acordo com grau de sofisticao do projeto, poder inserir ou no estes detalhes.

6.3.8. MEMORIAL DESCRITIVO E MEMORIAL DE CLCULO O memorial descritivo um resumo escrito de todo o projeto. Nele constaro todos os dados referentes a: o proprietrio; o projetista; obra; as etapas; os clculos realizados; dimensionamentos; especificaes tcnicas dos materiais empregados; lista de materiais e; o quadro de cargas correspondente ao projeto.

Nele sero justificadas as decises tomadas pelo projetista.

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6.3.9. ANLISE E APROVAO PELA CONCESSIONRIA Quando o projeto necessitar aprovao da concessionria, dever ser analisado preliminarmente por ela, preferencialmente em vrios encontros, de maneira que quando o projeto for definitivamente para a aprovao, no necessitar de correes, agilizando todo o processo. COTRIM (1978) afirma que um projeto eltrico consiste basicamente em trs etapas bsicas: Selecionar os conceitos bsicos de instalaes eltricas e configuraes; Implementar os circuitos planejados com condutores, aparelhos, etc.; Considerar a colocao do sistema eltrico global. No entanto, estas etapas devero estar inter-relacionadas implicando em que, qualquer alterao em uma delas, afetar as demais. No tocante a especificao de materiais, constituem um fator determinante no desempenho de uma instalao eltrica. Estes materiais especificados

inadequadamente, podero acarretar srios riscos instalao, bem como compromet-la sob o ponto de vista de confiabilidade e prejuzos de ordem financeira - MAMEDE FILHO (1995). LIMA FILHO (2000) diz que o projeto, dentre suas etapas, o resultado de um estudo preliminar feito pelo projetista com base nas solicitaes gerais do cliente e das condies locais, sendo representado atravs do fluxograma expresso na FIGURA 4.

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FIGURA 4. Fluxograma da elaborao de um projeto - LIMA FILHO (2000) Em relao aos contatos preliminares, referem-se aos contatos do projetista principal com os demais projetistas e cliente.

6.4. NORMATIZAO No Brasil a entidade que responsvel pela Normatizao a Associao Brasileira de Normas Tcnicas ABNT, fundada em 1940 para fornecer a base necessria ao desenvolvimento tecnolgico brasileiro, sendo uma entidade privada e

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sem fins lucrativos, reconhecida como Foro Nacional de Normatizao. A ABNT a representante no Brasil das entidades de normatizao internacional como a International Standard Organization ISO e a International Electrotechnical Commission - IEC. A ABNT formada por inmeros comits em diversas reas envolvendo especialistas respeitados em todo o Brasil e o Mundo.

Seus principais objetivos so: ABNT (1998). Promover a elaborao de normas tcnicas e fomentar seu uso nos campos cientfico, tcnico, industrial, comercial, agrcola, de servios e correlatos, mantendo-as atualizadas, apoiando-se, para tanto, na melhor experincia tcnica e em trabalhos de laboratrio; Incentivar e promover a participao das comunidades tcnicas na pesquisa, no desenvolvimento e difuso da normatizao do pas; Representar o Brasil nas entidades internacionais de normatizao tcnica e delas participar; Colaborar com organizaes similares estrangeiras, intercambiando normas e informaes tcnicas; Conceder, diretamente ou por meio de terceiros, Marca de Conformidade e outros certificados referentes adoo setorial vigente; Prestar servios no campo da normatizao tcnica; Intermediar, junto aos poderes pblicos, os interesses da sociedade civil no tocante aos assuntos de normatizao tcnica. Todas as normas tcnicas elaboradas pela ABNT, so registradas no Instituto Nacional de Metrologia, Normatizao e Qualidade Industrial INMETRO.

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No caso de eletricidade, a elaborao das normas esto a cargo do Comit Brasileiro de Eletricidade COBEI, sendo um dos que compe a ABNT. A norma que rege as instalaes eltricas em baixa tenso a ABNT NBR 5410, sendo que sua ltima edio foi em 2004. Existem outras normas que atuam em conjunto com a ABNT NBR 5410, referentes aos condutores e demais materiais e equipamentos eltricos incluindo sua forma de instalao. Algumas delas esto relacionadas no QUADRO 1. NormaNBR 5111 NBR 5368 NBR 5176 NBR 5413 NBR 5419 NBR 5473 NBR 5444 NBR 5361 NBR 5461 NBR 5597 NBR 5598 NBR 5624 NBR 6147 NBR 6150 NBR 6252 NBR 6527 NBR 6808 NBR 6812 NBR 6880 NBR 7094 NBR 9122 NBR 9513 NBR 14136 IEC 614 NBR NM 60898 IEC 61008-2-1

DescrioFios de cobre nu de seo circular para fins eltricos - Especificao Fios de cobre mole estanhados para fins eltricos - Especificao Segurana de aparelhos eletrnicos e aparelhos associados para uso domsticos ou geral ligados a um sistema eltrico - Procedimento Iluminncia de interiores - Especificao Proteo contra descargas atmosfricas - Procedimento Instalao eltrica predial - Terminologia Smbolos grficos para instalaes eltricas prediais Disjuntor de baixa tenso Iluminao Eletroduto rgido de ao carbono com revestimento protetor, com rosca ANSI - Especificao Eletroduto rgido de ao-carbono com revestimento protetor, com rosca Eletroduto rgido de ao-carbono, com costura, com revestimento protetor e rosca NBR 8133 - Especificao Plugues e tomadas para uso domstico e anlogo Especificao Eletrodutos de PVC rgido - Especificao Condutores de alumnio para cabos isolados - Padronizao Interruptores para instalao eltrica fixa domstica e anloga Especificao Conjuntos de manobra e controle de baixa tenso - Especificao Fios e cabos eltricos - Queima vertical ( fogueira ) - mtodo de ensaio Condutores de cobre para cabos isolados - Padronizao Motores de induo - Especificao Dispositivos fusveis de baixa tenso para uso domstico - Especificao Emendas para cabos de potncia isolados para tenses at 750 V Plugues e tomadas para uso domstico e anlogo at 20 A/250 V em corrente alternada Padronizao Specification for conduits for electrical Installations Disjuntores para proteo de sobrecorrentes para instalaes domsticas e similares (IEC 60898:1995, MOD) Residual current operated circuit-breakers without integral overcurrent protection for household and similar uses (RCCB's) Part 2-1: Applicability of the general rules to RCCB's functionally independent of line voltage

QUADRO 1 - Relao de normas que atuam em conjunto com a NBR 5410

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O objetivo principal da ABNT NBR 5410 (2004) fixar condies de garantias do funcionamento adequado das instalaes, a segurana das pessoas e animais domsticos que utilizam estas instalaes e a conservao dos bens. Podemos relacionar algumas aplicaes bsicas da NBR 5410 : ABNT (2004) Instalaes eltricas alimentadas sob tenso nominal igual ou inferior a 1000 Volts em corrente alternada, com freqncia inferior a 10 kHz , ou a 1500 Volts em corrente contnua; Em instalaes eltricas de prdios residenciais, comerciais, de uso pblico, industriais, agropecurio e hortigranjeiros, prdios pr-fabricados, reboques e locais de acampamento, canteiros de obras, feiras, exposies e outras instalaes temporrias; Em instalaes novas e reformas; A ABNT NBR 5410 (2004) relaciona algumas prescries fundamentais a fim de garantir o cumprimento do objetivo principal da mesma: ABNT (2004) Proteo contra choques eltricos: Proteo contra contatos diretos; Proteo contra contatos indiretos. Proteo contra efeitos trmicos; Proteo contra sobrecorrentes; Proteo contra sobretenses; Seccionamento e comando; Independncia da instalao eltrica; Acessibilidade dos componentes; Condies de alimentao; Condies de instalao.

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6.4.1. PROTEO CONTRA CHOQUE ELTRICO POR CONTATOS INDIRETOS Entende-se por contato indireto aquele em que o usurio toca na parte metlica de um equipamento qualquer, e este, por qualquer motivo que no o intencional, esteja energizado causando assim um choque eltrico. Segundo a Revista TECNOMETAL (2001), a proteo contra contatos indiretos baseia-se essencialmente na ligao terra das massas (partes metlicas) e tambm do controle da tenso e da corrente de defeito.

Ligao a terra Conforme a Revista TECNOMETAL (2001), existem dois tipos de ligaes a terra: as terras de servio e as terras de segurana ou de proteo.

a) Terras de servio Estas terras fazem parte integrante das redes eltricas e realizam, entre condutores e o solo, ligaes com carter permanente ou no permanente, de modo direto, ou atravs de impedncias apropriadas. Como exemplo de terras de servio, temos a ligao terra dos pontos neutros ou dos condutores neutros das redes de distribuio de energia eltrica em baixa tenso.

b) Terras de segurana ou proteo Estas terras esto ligadas aos objetos que correm o risco de entrar acidentalmente em contacto com condutores em tenso, sendo perigoso mant-los a um potencial elevado durante um tempo aprecivel. As terras de segurana ou de proteo so as das massas ou das carcaas dos equipamentos eltricos.

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Pode acontecer que a mesma tomada de terra desempenhe simultaneamente as duas funes (terra de servio e terra de proteo) e, neste caso, chama-se terra nica. Se as terras forem distintas, chamam-se terras separadas.

c) Eletrodo de terra Os eletrodos de terra so condutores enterrados no solo, fazendo eletricamente bom contato com o mesmo. Os eletrodos podem ter a forma de varas, tubos, chapas ou condutores cilndricos em arranjo radial, anel ou entrelaado. A resistncia da terra tanto menor quanto maior for a superfcie do eletrodo e menor a resistividade do terreno. A condutividade do solo depende essencialmente da sua taxa de umidade. A uma profundidade de 1 m, a variao da resistividade do terreno entre um inverno mido e um vero seco pode ser da ordem de 1 para 3 ou mesmo mais. Por isso, para baixar a resistncia do eletrodo, costume usar sais higroscpios e carvo de madeira pulverizado na vizinhana do eletrodo.

Tenso de defeito As tenses que surgem entre as estruturas metlicas dos equipamentos e o solo devido a um defeito, devero ser acompanhadas de um corte automtico da tenso da instalao, ou de parte da instalao correspondente, logo que a tenso exceda o valor perigoso (50 V). Os aparelhos utilizados para proteger as instalaes eltricas e cortar rapidamente a tenso ou corrente de defeito so os disjuntores comandados por rels de tenso ou por rels de corrente diferencial residual.

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As instalaes eltricas, alm de estarem munidas com aparelhos de proteo, devem ter instalados aparelhos de sinalizao de defeitos de isolamento. Estes aparelhos so normalmente fontes luminosas ou sonoras, reguladas para a tenso de defeito. Para proteger o usurio contra este tipo de choque eltrico, adota-se um sistema de aterramento utilizando um condutor de proteo, com aterramento exclusivo, a fim de gerar eqipotencialidade nas suas partes metlicas, e se por ventura houver uma falha no isolamento dos condutores que alimentam o equipamento, atuar a proteo contra curto-circuito, eliminando assim o risco de um choque eltrico.

6.4.2. PROTEO CONTRA CHOQUE ELTRICO POR CONTATO DIRETO Entende-se por contato direto, aquele em que o usurio toca acidentalmente na parte viva dos condutores de alimentao, causando ento o choque eltrico. A proteo contra contatos diretos envolve essencialmente as seguintes medidas preventivas: Os condutores ativos nus e as peas em tenso devero estar a uma distncia suficientemente segura dos trabalhadores e utilizadores; As peas em tenso devero estar resguardadas por obstculos que lhes impeam o acesso, tais como coberturas, encapsulamentos, armrios, painis, redes, etc.; O isolamento dos condutores nus dever estar adaptado tenso de alimentao e aos riscos de deteriorao a que esto expostos, tais como aes mecnicas e trmicas, umidade, corroso, etc.

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Para a proteo contra este tipo de choque eltrico, adota-se a utilizao de Disjuntores de Corrente Diferencial Residual DR, o qual atua quando houver uma corrente de fuga no circuito alimentador. Este dispositivo ser detalhado no item 6.7.

6.4.3. PROTEO CONTRA EFEITOS TRMICOS Toda instalao eltrica dever estar disposta de maneira a excluir o risco de incndio de materiais inflamveis devido a temperaturas elevadas ou arcos eltricos ABNT NBR 5410 (2004).

6.4.4. PROTEO CONTRA CORRENTES DE SOBRECARGA Este tipo de proteo atuar no caso em que um condutor estiver conduzindo uma corrente maior que a sua capacidade, o que poder ocasionar aquecimento e comprometer o prprio circuito, bem como os demais que esto no interior de um eletroduto. Adota-se a proteo atravs de disjuntores

termomagnticos (atuando o dispositivo bimetlico, o qual est intimamente ligado com a temperatura do circuito alimentador) ou atravs de fusveis.

6.4.5. PROTEO CONTRA CORRENTES DE CURTO-CIRCUITO Todo e qualquer circuito dever estar protegido contra curto-circuito entre os condutores que o compe. Um curto-circuito alm de gerar queda de tenso na alimentao geral da instalao, faz com que haja um aquecimento exagerado e instantneo dos condutores, e consequentemente, risco de incndio no interior de um eletroduto ou mesmo quando o condutor estiver exposto.

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Adota-se ento a proteo atravs de disjuntores termomagnticos (atuando a parte magntica do mecanismo de desarme) ou atravs de fusveis.

6.4.6. PROTEO CONTRA SOBRETENSES Estas sobretenses podem ser originrias de um aumento intencional ou no da tenso no primrio de um transformador de distribuio pela concessionria, consequentemente um aumento proporcional na tenso nos terminais do secundrio (baixa tenso). Outra forma pela qual podem surgir sobretenses por efeitos atmosfricos, onde uma descarga eltrica ao atingir uma rede de alta ou baixa tenso, poder ocasionar surtos de tenso, inclusive alterando a freqncia da rede de distribuio. Adota-se para proteo contra estes efeitos, rels de sobretenso ou dispositivos protetores contra descargas atmosfricas (pra-raios eletrnico) alm de um sistema de aterramento, instalados na entrada da alimentao deste consumidor.

6.5. EXECUO DO PROJETO ELTRICO Esta etapa de uma construo eltrica muito importante, uma vez que todo planejamento realizado anteriormente ser efetivamente posto em prtica. No entanto, torna-se indispensvel um entrosamento entre projetista, instalador e proprietrio. Sendo o projeto elaborado de acordo com as normas tcnicas, utilizando simbologias adequadas, dever o eletricista instalador ter conhecimento dos smbolos grficos utilizados ABNT NBR 5444, embora muitas vezes sejam

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utilizados smbolos diferentes daqueles padronizados e estejam especificados na legenda do projeto, causando para ao instalador, situaes de desconforto e possibilidade de interpretao errada do projeto. Para amenizar este problema, apontam-se algumas possibilidades para a soluo: O projetista dever respeitar a norma de smbolos grficos para elaborao de projetos; Acompanhamento por parte do projetista durante a execuo do projeto; Inserir em planta detalhes de montagem dos equipamentos e dispositivos; e Que no decorrer da elaborao do projeto, haja inter-relacionamento entre o projetista e o eletricista instalador. Na maioria das obras residenciais, o proprietrio acompanha os servios ao longo de sua execuo realizando algumas alteraes no projeto juntamente com o eletricista instalador. Mas estas alteraes, alm de modificarem o projeto inicial, podero onerar o custo da obra, o que poderia ser evitado, se elas fossem feitas ainda na fase de concepo do projeto. Este problema freqente em quase todas as obras, pois surge de fatos corriqueiros como a mudana da posio de uma tomada ou de um ponto de luz. s vezes, o prprio eletricista instalador faz estas modificaes sem comunicar o projetista, e quando o faz, no as registra em planta, alterando o esquema original.

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Os problemas ocorrero mais tarde, caso ocorram algumas alteraes na parte civil desta construo, ou ainda, na instalao de novos equipamentos ou dispositivos, pois no haver concordncia entre o projeto e a instalao. No existir a certeza da localizao dos eletrodutos e circuitos eltricos, nem tampouco a identificao dos dispositivos de proteo, podendo inclusive resultar em acidentes, tanto na utilizao como em etapas de reparos, uma vez que todos os eletrodutos e circuitos esto invisveis ao usurio. A escolha do material a ser especificado muito importante, pois para uma mesma especificao existem materiais de diferentes qualidades, resultando em diferentes nveis de desempenho. A compra destes materiais geralmente fica a cargo do proprietrio ou do eletricista instalador. Uma consulta ao projetista evitar a aquisio de produtos de m qualidade e sem segurana. A elaborao do projeto, a escolha dos materiais que sero utilizados e a execuo da obra, colaboram para um uso racional de energia eltrica, contribuindo tambm para a sua conservao e otimizao do uso. Alguns proprietrios no levam em considerao a qualidade do produto a ser comprado, e sim o custo deste material. O prprio vendedor indica outros produtos e no os especificados na lista de material. A alegao do proprietrio que o oramento est alm do previsto, a parte civil possui o custo maior, etc. Segundo ANDRADE (1996), o custo da rede eltrica em uma residncia de 4,64 US$/m2, sendo que todos os custos dos servios de 151,13 US$/m2. Portanto, conclui-se que o custo da rede eltrica de aproximadamente 3,07% do custo total da obra. O proprietrio costuma gastar muito mais dinheiro com detalhes

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arquitetnicos e deixa de lado uma das partes mais importantes: a segurana das instalaes eltricas. Se na execuo do projeto no forem utilizados materiais eltricos padronizados e de boa qualidade, fatalmente a instalao ser comprometida e no oferecer ao usurio a segurana necessria. Em relao segurana do eletricista instalador, o proprietrio dever exigir que o mesmo utilize os equipamentos de proteo individual EPI's e que na falta deles que o prprio proprietrio os fornea. A responsabilidade de um acidente ocorrido na obra, poder ser do proprietrio dependendo do tipo de contrato de prestao de servio que for assinado entre as partes. Mas independente da responsabilidade por qualquer acidente, dever existir uma conscientizao dos atores envolvidos, pois alm de expor a prpria sade dos envolvidos, complicar o andamento da obra, gerando atrasos no previstos.

6.6. UTILIZAO E MANUTENO DAS INSTALAES ELTRICAS A utilizao das instalaes eltricas ficar a cargo do proprietrio, que geralmente, no possui o mnimo conhecimento do funcionamento da mesma. Todas as normas de segurana determinam que os servios de manuteno de instalaes eltricas devero ser efetuados por uma pessoa ou um profissional habilitado. Mas muitas vezes, os problemas ocorrem em horrios crticos e a soluo to simples que independe de um conhecimento aprofundado de eletricidade, como a substituio de uma lmpada, a manuteno de um chuveiro, uma tomada, o rearme de um dispositivo de proteo, etc.

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Bastaria o proprietrio possuir o esquema de funcionamento com uma linguagem apropriada e adequada com condies de interpretao. Estaria evidente o circuito alimentador o qual seria interrompido para a realizao do servio, ou mesmo reativar a proteo do circuito, caso ela tenha sido acionada. Isto no ocorre, pois os projetos eltricos, especialmente os residenciais, no trazem detalhes especficos de instalao dos equipamentos, como a ligao de um ponto de luz at mesmo de um chuveiro. A necessidade de um manual de operao das instalaes juntamente com um projeto detalhado, resolveria este problema e tornaria a operao e utilizao das instalaes mais eficientes. Toda instalao deve ter um centro de distribuio CD, o qual responsvel pela distribuio de todos os circuitos, bem como abrigar os dispositivos de proteo. nele que devero estar localizados os diagramas de funcionamento de toda a instalao. A inexistncia destes recursos nas instalaes implantadas pelo pas, resultam em um crescente nmero de acidentes envolvendo profissionais e usurios de eletricidade. De acordo com a ABNT NBR 5410 (2004), todo projeto dever estimar a freqncia e a qualidade de manuteno da instalao, tendo em conta a durabilidade prevista, desde que: A manuteno seja realizada de maneira fcil e segura; A eficcia das medidas de proteo para segurana esteja garantida; e A confiabilidade dos componentes que permitem o funcionamento da instalao seja apropriada durabilidade prevista.

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6.7. SEGURANA NAS INSTALAES ELTRICAS Toda instalao eltrica dever ser projetada baseada em normas de segurana. Como j citado, no Brasil a ABNT NBR 5410 que rege as instalaes eltricas em baixa tenso. Toda instalao eltrica deve ser projetada prevendo um para sistema de

aterramento contatos

proteo

contra por

indiretos.

(Entende-se

contato indireto aquele em que o usurio toca a parte metlica do equipamento, a qual est energizada acidentalmente atravs de uma falha na isolao interna ou o rompimento da camada isolante). FIGURA 5 Contato indireto. Fonte: PRISMIAN (2006) Dois conceitos de proteo so

necessrios no uso do DR na instalao eltrica: a proteo bsica e a suplementar. Quando uma criana insere determinado material metlico na tomada, como uma chave de fenda, por exemplo, entrando em contato com a parte viva (energizada) da instalao, configura-se o contato direto, como mostra a FIGURA 6, necessitando da proteo bsica. FIGURA 6 Contato direto. Fonte: PRISMIAN (2006)

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Quando o choque eltrico ocorre na superfcie de um eletrodomstico (uma mquina de lavar ou geladeira, por exemplo), configura-se o contato indireto, como mostra a FIGURA 5 e, nessa situao, necessita-se da proteo suplementar. A maior parte dos choques ocorre neste segundo tipo de situao e a utilizao do DR poderia evitar inmeros acidentes. A grande maioria dos equipamentos domsticos utilizam motores eltricos, como na FIGURA 7, os quais so compostos por bobinas de fios de cobre ou alumnio, protegidos por uma camada de verniz isolante. Com o passar do tempo, e devido principalmente ao aquecimento, ocorre uma falha na isolao deste condutor que passar a ter um contato direto com a carcaa metlica do motor. Como este est em contato direto com as partes metlicas do equipamento, surgir uma tenso eltrica entre este e o referencial neutro (terra), que fatalmente causar um choque eltrico ao usurio.

FIGURA 7: EQUIPAMENTOS DOMSTICOS COM MOTORES. Fonte: PIRELLI (2003).

Em equipamentos de aquecimento (chuveiros, aquecedores, ferros de passar roupa, etc.) muito comum existir uma tenso eltrica entre a carcaa metlica do aparelho e o referencial neutro (terra). Poder ainda ocorrer uma falha no isolamento interno do aparelho, ou a prpria gua (no caso de chuveiros) como est em contato direto com a resistncia do chuveiro, se ionizar conduzindo energia eltrica para a parte metlica do aparelho.

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OBS: Se encostamos com uma parte do corpo no condutor de fase e com outra o neutro, a corrente que passa pelo corpo percorre em igual quantidade ambos condutores e, portanto, nesse tipo de acidente, o interruptor diferencial no ser acionado, devido ao seu principio de funcionamento estar baseado no desequilbrio de corrente entre os condutores.

6.7.1 - EFEITO DA CORRENTE ELTRICA NO CORPO HUMANO

De acordo com o CURSO CIPA (2006), a eletricidade vital na vida moderna, desnecessrio ressaltar sua importncia, quer propiciando conforto aos nossos lares, quer atuando como insumo nos diversos segmentos da economia. Por outro lado, o uso da eletricidade exige do consumidor a aplicao de algumas precaues em virtude do risco que a eletricidade representa, muitos no sabem, desconhecem ou desconsideram este risco. Os acidentes ocorridos com eletricidade, no lar e no trabalho, so os que ocorrem com maior freqncia e comprovadamente os que trazem as mais graves conseqncias. As normas de segurana estabelecem que pessoas devem ser informadas sobre os riscos a que se expem, assim como conhecer os seus efeitos e as medidas de segurana aplicveis.

Para avaliao da corrente eltrica que circula num circuito vamos utilizar a Lei de Ohm, que estabelece o seguinte:V , em que: R

I=

I = Corrente em Ampres (A); V = Voltagem em Volts (V); R = Resistncia em Ohms ( ).

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A Lei de Ohm estabelece que a intensidade da corrente eltrica que circula numa carga to maior quanto maior for a tenso, ou menor quanto menor for a tenso. No caso do choque eltrico, o corpo humano participa como sendo uma carga (resistncia eltrica), o corpo humano ou animal condutor de corrente eltrica, no s pela natureza de seus tecidos como pela grande quantidade de gua que contm. O valor da resistncia em Ohms, do corpo humano, varia de indivduo para indivduo, e tambm varia em funo do trajeto percorrido pela corrente eltrica. A resistncia mdia do corpo humano, medida da palma de uma das mos palma da outra, ou at a planta do p da ordem de 1300 a 3000 Ohms. De acordo com a Lei de Ohm, e com base no valor da resistncia do corpo humano, podemos avaliar a intensidade da corrente eltrica produzida por um choque eltrico, e isso serve para a anlise dos efeitos provocados pela corrente eltrica em funo de sua intensidade.

Para condies normais de influncias externas, considera-se perigosa uma tenso superior a 50 Volts em corrente alternada. Assim uma tenso de contato no valor de 50 V, resultar numa corrente de : I = 50 / 1300 = 38,5 mA

Ao passar pelo corpo humano, a corrente eltrica, dependendo do valor, danifica e lesa os tecidos nervosos e cerebral, provoca cogulos nos vasos sanguneos e pode paralisar a respirao e os msculos cardacos. A corrente eltrica pode matar imediatamente ou pode colocar a pessoa inconsciente. A corrente faz os msculos se contrarem a 60 ciclos por segundo, que a freqncia da corrente alternada. A sensibilidade do organismo a passagem de corrente eltrica

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inicia em um ponto conhecido como Limiar de Sensao e que ocorre com uma intensidade de corrente de 1 mA para corrente alternada e 5 mA para corrente contnua. Pesquisadores definiram 3 tipos de efeitos manifestados pelo corpo humano quando da presena de eletricidade:

a) Limiar de Sensao (Percepo) O corpo humano comea a perceber a passagem de corrente eltrica a partir de 1 mA.

b) Limiar de No Largar Est associado s contraes musculares provocadas pela corrente eltrica no corpo humano, a corrente alternada a partir de determinado valor, excita os nervos provocando contraes musculares permanentes, com isso cria-se o efeito de agarramento que impede a vtima de se soltar do circuito, a intensidade de corrente para esse limiar varia entre 9 e 23 mA para os homens e 6 a 14 mA para as mulheres.

c) Limiar de Fibrilao Ventricular

Segundo o Seminrio SIEMENS (2003), o choque eltrico o efeito patofisiolgico da passagem da corrente eltrica pelo corpo humano. Essa passagem afeta o corpo desde uma sensao de formigamento at disfunes circulatrias e respiratrias podendo ainda causar queimaduras. O grau de risco para a pessoa funo da intensidade da corrente, das partes do corpo atravessadas, e da durao da passagem da corrente. Para proteger as pessoas

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contra choque eltrico preciso primeiro conhecer qual o efeito da corrente eltrica no corpo humano. Para isto foi realizado um grande estudo, pela IEC (Comisso Eletrotcnica Internacional), baseado nos estudos de medicina relacionando o choque com efeitos fisiolgicos no corpo humano. O resultado deste estudo est no documento IEC 479. Esta norma define regies na curva durao do choque eltrico x intensidade, em funo dos efeitos causados.

Pode-se da (e assim a ABNT NBR 5410 o faz), extrair as condies em que segura a instalao eltrica, conforme podem ser visto nas FIGURAS 8 e 9.

FIGURA 8 Reaes Fisiolgicas trajeto mo esquerda ps Fonte: SIEMENS (2003).

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FIGURA 9 Zona Tempo/corrente trajeto mo esquerda ps Fonte: SIEMENS (2003).

Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 C1 C2

Habitualmente nenhuma reao Habitualmente nenhum efeito patofisiolgico perigoso Habitualmente nenhum risco de fibrilao Risco de fibrilao sem fibrilao ventricular 5% de probabilidade de fibrilao ventricular

C3 50% de probabilidade de fibrilao ventricular QUADRO 2 Reao do corao na Zona tempo/corrente. Fonte: SIEMENS (2003).

A curva C1 da IEC 479-1 define os limites de intensidade da corrente/durao que no podem ser superados. A NBR 5410 estabelece que se a tenso de contato UC apresentar potencial para ultrapassar o valor da tenso de contato limite, a durao da tenso de defeito deve ser limitada pela interveno de dispositivos de proteo apropriados. Baseado nestas informaes a NBR 5410 especifica as condies de

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seccionamento da alimentao para garantir a proteo das pessoas que utilizam desta instalao. O seccionamento automtico da alimentao destina-se a evitar que uma tenso de contato se mantenha por um tempo que a curva C1 da IEC 479-1 define os limites de intensidade da corrente/durao que no podem ser superados. Baseada nestas informaes, a ABNT NBR 5410 especifica as condies de seccionamento da alimentao para garantir a proteo das pessoas que utilizam-se da instalao. Alguns princpios bsicos norteiam o seccionamento da alimentao, alem do fato dele ter que ser automtico. O seccionamento automtico da alimentao destina-se a evitar que uma tenso de contato se mantenha por um tempo que possa resultar em risco de efeito fisiolgico perigoso para as pessoas, conforme definido na IEC 479-1. Esta medida de proteo requer a coordenao entre o esquema de aterramento adotado e as caractersticas dos condutores de proteo e dos dispositivos de proteo. A proteo contra contatos indiretos pelo seccionamento automtico da alimentao do circuito s possvel se forem combinadas duas condies: 1. a existncia de um caminho condutor para a corrente de falta fase-massa, denominado percurso da corrente de falta, cuja constituio depende do esquema de aterramento adotado; 2. a interrupo da corrente de falta fase-massa por dispositivo de proteo adequado e em um tempo mximo, que depende de parmetros tais como a tenso de contato presumida, a probabilidade de ocorrncia de uma falta e a probabilidade de uma pessoa tocar na massa do equipamento durante uma falta.

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A condio (1) requer a presena de condutores de proteo ligando todas as massas da instalao a um sistema de aterramento, formando os percursos de corrente de falta, para os diversos esquemas de aterramento. A condio (2) exige a presena de dispositivos de proteo, cujas caractersticas so definidas de acordo com o tipo de esquema de aterramento. Segundo KINDERMANN (1995) em habitaes, o chuveiro o equipamento de maior risco, pois o choque eltrico ocorre no corpo humano com a pele na condio molhada, a qual diminui a resistncia de contato, resultando em um choque eltrico violento e com possibilidade de ser fatal. A ABNT NBR 5410 ento, recomenda a utilizao de interruptores de corrente de fuga, os quais protegem os usurios contra choques eltricos, direto ou indiretamente e tambm contra incndios provocados por falhas de isolamento dos condutores e equipamentos.

6.7.2. DISPOSITIVOS DE PROTEO DR Estes interruptores so conhecidos como Dispositivo de Proteo Corrente Diferencial Residual (DR), os quais so instalados junto ao Centro de Distribuio dos circuitos (CD), atuando sempre que houver uma fuga de corrente maior que a estabelecida. O Interruptor Diferencial tem como funo principal proteger as pessoas ou o patrimnio contra faltas terra: * Evitando choques eltricos (proteo s pessoas) * Evitando Incndios (proteo ao patrimnio)

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O DR no substitui um disjuntor, pois ele no protege contra sobrecargas e curtos-circuitos. Para estas protees, devem-se utilizar os disjuntores em associao.

FIGURA 10: INTERRUPTOR DOIS PLOS E QUATRO PLOS. Fonte: BONEGA (2006)

6.7.2.1. Sensibilidade (In) Conforme catlogo da GE (2006), a sensibilidade do DR varia de 30 a 500 mA e deve ser dimensionada com cuidado, pois existem perdas para terra inerentes prpria qualidade da instalao. Proteo contra contato direto: 30 mA Contato direto com partes energizadas pode ocasionar fuga de corrente eltrica, atravs do corpo humano, para terra. Proteo contra contato indireto: 100 mA a 300 mA

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No caso de uma falta interna em algum equipamento ou falha na isolao, peas de metal podem tornar-se "vivas" (energizadas). Proteo contra incndio: 500 mA Correntes para terra com este valor podem gerar arcos/fascas e provocar incndios.

6.7.2.2. Princpio de Funcionamento O DR funciona com um sensor que mede as correntes que entram e saem no circuito. As duas so de mesmo valor, porm de direes contrrias em relao carga. Se chamarmos a corrente que entra na carga de +I e a que sai de -I, logo a soma das correntes igual a zero. A soma s no ser igual a zero se houver corrente fluindo para a terra, como no caso de um choque eltrico. As FIGURAS 11, 12 E 13, mostram o circuito interno de um dispositivo DR. O boto "teste" da figura 12 verifica seu funcionamento correto, estando com o circuito fechado e energizado, o dispositivo atuar, desligando o circuito. Sem estar energizado, o boto teste no funciona.

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FIGURA 11 PRINCPIO DE FUNCIONAMENTO. Fonte: GE (2006).

FIGURA 12 ESQUEMA BSICO DO CIRCUITO INTERNO DE UM DR. Fonte: VICTORIA (2006)

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FIGURA 13 ESQUEMA BSICO DO CIRCUITO INTERNO DE UM DR. Fonte: SIEMENS (2003).

O DR deve estar instalado em srie com os disjuntores de um quadro de distribuio. Em geral, ele colocado depois do disjuntor principal e antes dos disjuntores de distribuio. Para facilitar a deteco do defeito, aconselha-se proteger cada aparelho com dispositivo diferencial. Caso isto no seja vivel, deve-se separar por grupos que possuam caractersticas semelhantes. Exemplo : circuito de tomadas, circuito de iluminao, etc. 6.7.2.3. Recomendaes e Precaues * Todos os fios do circuito tm que obrigatoriamente passar pelo DR; * O fio terra (proteo) nunca poder passar pelo interruptor diferencial; * O neutro no poder ser aterrado aps ter passado pelo interruptor; * O boto de teste para o DR de 4 plos est entre os plos centrais F/F (220 V), mas o DR funciona normalmente se conectado F/N (127 V) nestes plos.

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Alm dos nomes DDR e DR, conforme SIEMENS (2001) tambm so conhecidos como: RCDs (Residual Current Devices); ELCBs (Earth Leakage Circuit-Breakers); R.C.C.B (Residual-Current-operated Circuit Breaker).

As figuras 14 a 19, ilustram como devem ser conectados os dispositivos DR, lembrando que os DR sempre so ligado aps o disjuntor termomagntico.

FIGURA 14 Circuito monofsico FIGURA 15 Circuito monofsico para iluminao com proteo DR. para iluminao externa com proteo Fonte: PRISMIAN (2006). DR. Fonte: PRISMIAN (2006).

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FIGURA 16 Circuito monofsico para FIGURA 17 Circuito monofsico para tomadas com proteo DR e terra. tomadas com proteo DR e terra. Fonte: PRISMIAN (2006). Fonte: PRISMIAN (2006).

FIGURA 18 Circuito monofsico FIGURA 19 Circuito bifsico para para TUEs com proteo DR e TUEs com proteo DR e terra. terra. Fonte: PRISMIAN (2006). Fonte: PRISMIAN (2006).

Conforme destaca a ABNT NBR 5410 (2004) norma para instalaes eltricas de baixa tenso, o uso do dispositivo DR consiste apenas em uma medida adicional de segurana. Ou seja, o emprego desse mecanismo no constitui uma medida de proteo completa e no dispensa, portanto, a adoo das demais providncias

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estabelecidas na mesma, tal como o uso obrigatrio do condutor de proteo fio terra em todos os circuitos. importante frisar que obrigatrio o uso do disjuntor na retaguarda do DR, pois o dispositivo no atua como um substituto. No entanto, devido desinformao, profissionais despreparados fazem confuso, e ao instalar o DR retiram o disjuntor das instalaes, colocando em risco os circuitos eltricos. O DR s faz proteo contra corrente de fuga, portanto, no atua em situao de sobrecarga e curto-circuito. Por isso preciso ter um disjuntor de retaguarda. Para a correta instalao do DR obrigatria tambm a presena do condutor de proteo no circuito. Segundo a ABNT NBR 5410 (2004), os DR's devero possuir sensibilidade para atuao para correntes de fuga menor ou igual a 30 mA para instalaes eltricas residenciais. O dispositivo DR detecta a soma fasorial das correntes que percorrem os condutores de um circuito total ou um trecho de circuito, interrompendo a alimentao se esta soma fasorial ultrapassar um valor pr-estabelecido - COTRIM (1992). Para a utilizao de um DR, devero ser envolvidos todos os condutores fases de um circuito, bem como o condutor neutro. O condutor de proteo dever ser externo ao circuito que monitorado por este dispositivo. Um dispositivo de interrupo por corrente de fuga divide-se basicamente em dois tipos:

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Interruptor DR: Como exemplo na FIGURA 20, destinado apenas a proteo por corrente de fuga. O DR no substitui um disjuntor, pois ele no protege contra sobrecargas e curtos-circuitos. Para estas protees, devem-se utilizar os disjuntores em associao.

Disjuntor DR: Como exemplo na FIGURA 21, alm de atuar por uma corrente de fuga, protege o circuito tambm por sobrecarga. OBS: este equipamento de utilizao muito rara, difcil de encontrar no mercado devido ao alto custo.

FIGURA 20: INTERRUPTOR DR 2 PLOS E 4 PLOS. Fonte GE (2006).

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FIGURA 21: Disjuntor com Proteo Diferencial 2 plos. Fonte: GE (2006)

6.7.2.4 Casos em que o uso de dispositivo diferencial-residual de alta sensibilidade como proteo adicional obrigatrio: Para qualquer que seja o esquema de aterramento adotado, devem ser objeto de proteo adicional por dispositivos a corrente diferencial-residual com corrente diferencial-residual nominal In igual ou inferior a 30 mA: a) os circuitos que sirvam a pontos de utilizao situados em locais contendo banheira ou chuveiro; b) os circuitos que alimentem tomadas de corrente situadas em reas externas edificao;

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c) os circuitos de tomadas de corrente situadas em reas internas que possam vir a alimentar equipamentos no exterior; d) os circuitos que, em locais de habitao, sirvam a pontos de utilizao situados em cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, reas de servio, garagens e demais dependncias internas molhadas em uso normal ou sujeitas a lavagens; e) os circuitos que, em edificaes no-residenciais, sirvam a pontos de tomada situados em cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, reas de servio, garagens e, no geral, em reas internas molhadas em uso normal ou sujeitas a lavagens.

NOTAS 1. No que se refere a tomadas de corrente, a exigncia de proteo adicional por DR de alta sensibilidade se aplica s tomadas com corrente nominal de at 32 A; 2. A exigncia no se aplica a circuitos ou setores da instalao concebidos em esquema de aterramento IT, visando garantir continuidade de servio, quando essa continuidade for indispensvel segurana das pessoas e preservao de vidas, como, por exemplo, na alimentao de salas cirrgicas ou de servios de segurana; 3. Quando o risco de desligamento de congeladores por atuao intempestiva da proteo, associado hiptese de ausncia prolongada de pessoas, significar perdas e/ou conseqncias sanitrias relevantes, recomenda-se que as tomadas de corrente previstas para a alimentao de tais equipamentos sejam protegidas por dispositivo DR com caracterstica de alta imunidade a perturbaes transitrias, que o prprio circuito de alimentao do congelador

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seja, sempre que possvel, independente, e que, caso exista outro dispositivo DR a montante do de alta imunidade, seja garantida seletividade entre os dispositivos. Alternativamente, ao invs de dispositivo DR, a tomada destinada ao congelador pode ser protegida por separao eltrica individual, recomendando-se que tambm a o circuito seja independente e que caso haja dispositivo DR a montante, este seja de um tipo imune a perturbaes transitrias. 4. A proteo dos circuitos pode ser realizada individualmente, por ponto de utilizao ou por circuito ou por grupo de circuitos.

6.7.2.5. Aplicao das medidas de proteo contra choques eltricos

Diferentes medidas de proteo contra choques eltricos podem ser aplicadas e coexistir numa mesma instalao. A medida de carter geral a ser utilizada na proteo contra choques a eqipotencializao e seccionamento automtico da alimentao. As outras medidas de proteo contra choques eltricos descritas na Norma, so admitidas ou mesmo exigidas em situaes mais pontuais, para compensar dificuldades no provimento da medida de carter geral ou para compensar sua insuficincia em locais ou situaes em que os riscos de choque eltrico so maiores ou suas conseqncias mais perigosas.

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6.7.2.6. VANTAGENS DO USO DO DISPOSITIVO DR: Proteo a pessoas contra fuga de corrente a terra provocadas por equipamentos defeituosos, instalaes danificadas ou contatos diretos (choques); Permite sua aplicao em qualquer setor, tanto residencial, comercial ou industrial. Em construes a grandes alturas, trabalhando com equipamento energizado, evitar a queda devido a choques eltricos, lembrando que utilizam-se muito, as escadas em alumnio que um excelente condutor eltrico. Proteo de equipamentos e instalaes por falta de isolamento em condutores.

DESVANTAGENS DO USO DO DISPOSITIVO DR: Alto custo unitrio.

A FIGURA 22 a seguir, mostra o esquema de um circuito bifsico alimentando um chuveiro eltrico. As duas fases passam pelo disjuntor termomagntico, aps pelo disjuntor DR e finalmente ao chuveiro. Note-se que o fio terra (cor verde) conectado no chuveiro.

FIGURA 22 ESQUEMA DE UM CIRCUITO BIFSICO COM DISJUTORES DR. Fonte: PRYSMIAN (2006).

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6.7.2.7. NOVOS MODELOS DE DISPOSITIVOS RESIDUAIS:

FIGURA 23: Extenso com dispositivo DR integrado. Fonte: VICTORIA (2006)

FIGURA 24: Extenso com dispositivo DR integrado. Fonte: VICTORIA (2006)

FIGURA 25 PLUG COM DISPOSTIVO DR ACOPLADO. Fonte: VICTORIA (2006).

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6.8. ATERRAMENTO

Aterramento significa acoplamento permanente de partes metlicas com o propsito de formar um caminho condutor de eletricidade tanto quanto assegurar continuidade eltrica e capacitar uma conduo segura qualquer que seja o tipo de corrente. 6.8.1. As principais vantagens do aterramento so: 1. Proteger o usurio de descargas atmosfricas (raios); 2. Escoar para a terra as cargas eltricas acumuladas na carcaa do equipamento; 3. Facilitar o funcionamento dos dispositivos de proteo (disjuntores, fusveis, DRs, etc.)

Conseqncias de um aterramento ruim: 1. Risco de choque eltrico podendo inclusive levar morte (queda de raios); 2. Excesso de interferncias eletromagnticas; 3. Aquecimento anormal do equipamento; 4. Travamento de Computadores; 5. Queima de CI's.

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FIGURA 26 LIGAO DE ATERRAMENTO. Fonte: PRISMIAN (2006).

De acordo com SIEMENS SEMINRIOS TCNICOS 2003, Vantagens do aterramento pelas fundaes:

O concreto em contato com o solo tem uma boa condutividade; Boa integrao com o SPDA (principalmente quando o SPDA utiliza a mesma filosofia);

Boa equalizao nos andares, onde permite usar as colunas para a tomada de terra.

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Aterramento nas fundaes:

Baixa resistncia e impedncia; Invivel de ser medida; Medio desnecessria, pois o mais importante, que a eqipotencializao, est garantida.

Utilizao da ferragem da estrutura:

Melhor soluo atual, tcnica e econmica; As ferragens com os processos construtivos atuais apresentam ligao eltrica de boa qualidade;

Naturalmente interligadas as fundaes.

No caso de fundaes em alvenaria ou de fundaes descontinuas o eletrodo de aterramento pode ser: Uma fita de ao(#100 mm 2 e 3 mm espessura); Uma barra de ao de construo (#100 mm 2 ); Deve estar imersa no concreto das fundaes, formando um anel em todo o permetro da estrutura; A fita ou a barra deve ser envolvida por uma camada de concreto com espessura mnima de 5 cm.

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6.8.2. TIPOS DE ATERRAMENTO Existem vrios tipos de aterramento com vantagens e desvantagens... e aplicaes: * Aterramento TNC - Terra e Neutro Conectados: nesse tipo de aterramento conecta-se o aterramento ao neutro no quadro de distribuio do edifcio (e no na tomada) e saem dois condutores eltricos separados um para o aterramento e outro para o terra. Caso um eletricista inverta a fase com o neutro o disjuntor abre e protege o usurio. Caso haja contato de partes energizadas internas com a carcaa do equipamento, haver escoamento da corrente eltrica para a terra e, caso seja suficiente, ela tambm abrir o disjuntor. * Aterramento TNS - Terra e Neutro Separados: nesse tipo de aterramento, coloca-se uma haste de cobre ou um conjunto de hastes e conecta-se com um fio ao terra do equipamento, de forma independente do neutro. Esse tipo de ligao pode ser muito bom mas, tambm, pode ser perigoso dependendo da qualidade do aterramento. Se o aterramento for bom (resistncia de aterramento menor que 10 ohms) teremos as seguintes situaes... em caso que haja contato de partes energizadas com a carcaa, o disjuntor abre devido ao curto para a terra. Caso haja uma inverso de fase e neutro por um eletricista ou mesmo por parte da companhia energtica no haver problema algum pois o terra independente do neutro. No caso de um terra ruim (com resistncia de aterramento elevada), se houver uma falta para a carcaa, possvel que o disjuntor no abra e a carcaa fique energizada, colocando em risco a vida das pessoas que usam o equipamento. * Aterramento TT - Usado em hospitais. Tolera at uma falta sem problema de operao. A segunda falta j provoca abertura no disjuntor.

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Os dois primeiros tipos de aterramento TNC e TNS so os mais usados pelos usurios domsticos. A qualidade do aterramento dada pela sua resistncia. Essa resistncia medida utilizando um equipamento chamado terrmetro. muito importante que o solo onde feito o aterramento, tenha uma boa condutividade eltrica. Devem ser realizados testes de continuidade e estes devem resultar em resistncias medidas inferiores a 1 . As medies devero ser realizadas entre o topo e base de alguns pilares e tambm entre as armaduras de pilares diferentes, para averiguar a continuidade atravs de vigas e lajes. Em prdios, o aterramento que se pode usar a prpria ferragem da construo, conforme NBR 5419:2001 Proteo de estruturas contra descargas atmosfricas, eletrodo de aterramento embutido nas fundaes da estrutura. A ferragem dos prdios geralmente toda interligada e forma uma imensa gaiola, cujos fundamentos esto a metros de profundidade na terra. Os seguintes tipos de eletrodo de aterramento podem ser utilizados conforme a NBR 5419:2001: a) aterramento natural pelas fundaes, em geral as armaduras de ao das fundaes; b) condutores em anel; c) hastes verticais ou inclinadas; d) condutores horizontais radiais;

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A Figura 27 mostra uma rede pblica de baixa tenso com detalhes sobre o aterramento, medidor de energia eltrica, quadro de distribuio e os circuitos terminais.

FIGURA 27 REDE PBLICA DE BAIXA TENSO. Fonte: PRYSMIAN (2006).

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6.8.3. OUTRAS CONSIDERAES Outros dispositivos de proteo como os disjuntores termomagnticos mal dimensionados, de m qualidade, com muito tempo de uso e inexistncia de manuteno, impedem uma proteo eficiente aos condutores, caso ocorra um curto-circuito, comprometendo fatalmente toda a instalao. De acordo com a ABNT NBR 5410 (2004), toda instalao dever possuir um dispositivo de proteo contra curto-circuito e sobrecarga. Esta proteo poder ser atravs de disjuntores termomagnticos ou atravs de fusveis. Um condutor de proteo dever ser utilizado em todas as instalaes eltricas, sendo ele, independente dos demais condutores, inclusive o condutor neutro pertencente ao circuito alimentador. Devero ser utilizados uma ou mais hastes de aterramento exclusivamente para este sistema de proteo utilizando um condutor de aterramento, de forma que esteja disponvel em todas as tomadas e pontos que utilizem energia eltrica. Sistemas de aterramento atravs do prprio condutor neutro no so admitidas, uma vez que este condutor faz parte do sistema de alimentao e no garante uma proteo suficiente ao usurio, e tambm condenado pelas concessionrias e normas. Recomenda-se no aterrar o equipamento em vez de utilizar este sistema. No entanto, no Brasil, quase que a totalidade dos eletrodomsticos no utilizam tomadas de trs pinos (2P+T - fase, neutro e proteo), comprometendo a segurana do usurio.

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Embora tomadas possam ser disponibilizados o condutor de proteo, geralmente o prprio cabo alimentador do aparelho no possui este condutor, devendo ser modificado para isso. Apesar da ABNT NBR 5410 (2004) recomendar a utilizao deste condutor de proteo, poucos projetistas o especificam em projetos e muito menos o proprietrio solicita, j que os aparelhos no esto adaptados para a utilizao destas tomadas de 3 pinos. Alguns aparelhos como geladeiras, mquina de lavar roupas, freezer, entre outros, dispem do condutor de proteo. Mas no no cabo alimentador, e sim na carcaa metlica, o que dificulta a instalao, pois dever ser ligado externamente ao cabo alimentador inviabilizando a remoo do aparelho, ou substituir o cabo existente juntamente com o plugue por um outro conjunto que possibilite o uso do condutor de proteo. A identificao por cores, conforme CREDER (2000) p.76, na instalao eltrica, devem seguir as seguintes orientaes: 1. condutor fase: preto, branco, vermelho ou cinza; 2. condutor neutro: azul-claro; 3. condutor de proteo: verde ou verde e amarelo.

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7- CONSIDERAES FINAIS Nas casas antigas os projetos no foram dimensionados para suportar a demanda eltrica de hoje em dia, por isso recomendvel revisar o cabeamento eltrico a cada vinte anos. Como exemplo, atualmente, usamos em nossos lares uma mdia de seis vezes mais eletricidade da que usvamos vinte e cinco anos atrs, conforme salienta PROCOBRE (2006), o que exige com urgncia que o cabeamento eltrico destes se encontre em timas condies para evitar falhas e sobrecargas que possam provocar incndios e leses fsicas. Este cuidado muitas vezes implica trocar os circuitos nestas edificaes devido ao desgaste que com os anos foi deteriorando os materiais. Realizada uma tomada de preos em lojas, conforme QUADRO 3, e constatada que so poucas as vendas de dispositivos DR, aproximadamente 4 unidades em um ano por loja. Verificou-se que os preos de outras lojas no diferem muito de valores. Descrio Interruptor Diferencial DR 2P 40A/30mA Interruptor Diferencial DR 4P 25A/30mA Interruptor Diferencial DR 4P 40A/30mA Interruptor Diferencial DR 4P 125A/300mA Disjuntor Unipolar 30 A Disjuntor Bipolar 50 A Disjuntor Tripolar 50 A Disjuntor DIN Unipolar 32 A Disjuntor DIN Bipolar 50 A Disjuntor DIN Tripolar 50 A Tomada Universal redonda Tomada 2P+T 15 A Chuveiro Fut.Master eletr.220V 7500W Chuveiro Fut.Turbo eletr.220V 7500W Interruptor Diferencial DR 2P 40A/30mA Interruptor Diferencial DR 4P 63A/30mA Fabricante Prime Prime Prime Prime Eletromar Eletromar Eletromar Prime Prime Prime Fame Fame Lorenzetti Lorenzetti Merlin Gerin Merlin Gerin Preo 103,00 122,46 122,46 1226,26 4,45 25,71 30,21 5,07 28,76 32,23 2,41 3,42 182,24 272,94 116,30 188,60

QUADRO 3: Preos em lojas de Foz do Iguau PR (OUT.2006).

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Analisando o quadro 3, verificamos que o valor de um Interruptor Diferencial DR ultrapassa 20 vezes o valor de um disjuntor unipolar, mas as funes diferem no tipo de proteo. A tomada que obrigatria, com dois plos + aterramento (2P+T), um pouco superior em preo, porm ser necessrio lanar mais um cabo de aterramento nas tomadas. O chuveiro eletrnico que atende as normas para se utilizar o dispositivo DR custa mais de 10 vezes o custo de um chuveiro normal, porm esteticamente bem superior. Se somarmos todos os materiais necessrios, notamos que o valor total no paga o valor de um trauma ou de uma vida que pode salvar ao utilizar o dispositivo corretamente. Feito ensaio em laboratrio de um interruptor Diferencial Residual DR, fabricante TERASAKI, 40A, 30mA, 50/60 Hz, 220V. Verificado sua atuao com 23,2 mA e o tempo foi instantneo. A verificao exata de sua atuao no foi possvel devido a no possuir contato auxiliar. O dispositivo passou no teste devido a sua atuao ser instantnea com corrente inferior a 30 mA, conforme ABNT NBR 5410 (2004). O valor de 40A, significa que pode ser instalado em um circuito que percorra uma corrente nominal alternada at 40 ampres, mas no poder exceder esse valor devido a no ser disjuntor termomagntico. O interruptor provavelmente queimar seu circuito interno se ultrapassar o valor nominal da corrente. Um projeto eltrico desenvolvido somente com a consulta s normas tcnicas especficas, no o suficiente, se o projetista no desenvolver seu prprio mtodo de concepo, o qual englobe dados no tratados na grande maioria das literaturas. necessrio tambm convencer o cliente da grande vantagem de se utilizar o Interruptor Diferencial Residual DR, alm da conscientizao da obrigatoriedade do uso do dispositivo.

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A qualidade de um produto, segundo Hansen e Ghare (1990:1), alcanada quando o componente satisfaz as necessidades do consumidor. Geralmente, a falta de conhecimento faz com que o profissional no especifique corretamente o produto indicado para uso, pois no tem informaes sobre suas caractersticas e vantagens. O risco maior, neste caso, so os profissionais que, mesmo sem conhecer, especificam e instalam o produto inadequadamente, colocando em risco a instalao e prejudicando a imagem do produto frente aos consumidores. A falta de conhecimentos bsicos atrapalha. O DR projetado para desarmar, diante de anomalias do sistema. No entanto, muitas vezes, essa falha provocada por instalaes em mau estado ou mal feitas, o que leva alguns usurios a remover o dispositivo, ao invs de procurar onde est o verdadeiro problema. Se o dispositivo desarma, significa que h fuga para terra e necessita de investigao, pois h consumo. As empresas que comercializam o dispositivo diferencial-residual no Brasil garantem que esto atuando firmemente na conscientizao em torno da questo. A promoo de seminrios e palestras em parceria com os distribuidores para conscientizar sobre a necessidade do uso do DR faz parte da rotina da Schneider, que promete aes incisivas em 2006. Enfim, necessrio educar a populao, mostrando que as instalaes eltricas so perigosas e devem ser tratadas com maior responsabilidade. um processo evolutivo que envolve o esforo no s dos fabricantes e entidades (Inmetro, Ipem e outros), mas tambm das escolas, universidades, e do poder pblico, como prefeituras e concessionrias, atravs dos meios de comunicao.

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8 - REFERENCIAS

ABNT NBR 5410:2004 ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS Instalaes de baixa tenso. Rio de Janeiro, 2004. ALL EXPERT (2006) Encyclopedia Disponvel Acesso nov. 2006. em em:

ANDRADE, Vanessa Adriano. Modelagem dos custos para casas de classe mdia. Dissertao de Mestrado em Engenharia de Produo, UFSC, Florianpolis, SC, 1996. BONEGA Catlogo BONEGA EV-6P Residual Current Devices (RCD) 2006 Disponvel em < www.bonega.cz/eng/electrical/residual_current_devices.htm >. acesso em: nov. 2006. CASA SEGURA(2006) maio/2006 Revista da Associao Brasileira da Indstria Eltrica e Eletrnica. Disponvel em . Acesso em: set. 2006. COTRIM, Ademaro Alberto Machado Bittencourt. Manual de instalaes eltricas. 2a ed. So Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 1985. 434 p. COTRIM, Ademaro Alberto Machado Bittencourt. Como projetar sistemas eltricos. 1a ed. So Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 1978. 343 p. CREDER, Hlio. Instalaes eltricas. Rio de Janeiro: LTC editora, 14a ed. 2000. CURSO CIPA (2006) Segurana do trabalho . Disponvel em acesso em: nov. 2006. FAZFACIL Informaes Tcnicas Disponvel http://www.fazfacil.com.br/Eletricidade4.htm Acesso em: set. 2006. em

GE Catlogo Interruptor Diferencial Residual DR: Ed.01 de 10/04/2006 Disponvel em . Acesso em: nov. 2006. HANSEN, Bertrand L.; GHARE, Prabhakar M. Control de Calidad. Teoria y Aplicaciones. Ed. Daz de Santos, S. A. Madrid, 1990. HITACHI Disponvel em . Acesso em: set. 2006. KINDERMANN, Geraldo. Choque Eltrico. Porto Alegre: Sagra. 1a ed. 1995. 203 p.

78

LI, Rosamaria Wu Chia et al . O dispositivo corrente diferencial-residual (DR) e sua utilidade em laboratrios qumicos. Qum. Nova., So Paulo, v. 21, n. 3, 1998. Disponvel em: . Acesso em: 16 nov. 2006. LIMA FILHO, Domingos Leite - Projetos de Instalaes Eltricas Prediais. So Paulo rica Editora, 5a ed. 2000 MAMEDE FILHO, Joo. Instalaes eltricas Industriais. Rio de Janeiro: LTC, 4a ed. 1995. 656 p. NISKIER, Julio, MACINTYRE, Archibald Joseph. Instalaes eltricas. 3a ed. Rio de janeiro: Livros Tcnicos e Cientficos Editora S.A., 1996. 532 NSA ELETRO Disponvel em Acesso em: set. 2006. PEREIRA, Alice T. Cybis. Design, desenvolvimento e meio ambiente. Ver. Tecnologia Humanismo/CEFET Paran, Curitiba, n18, p. 57-60. Dez. 1998. PIRELLI. Instalaes Eltricas Residenciais: informaes e recomendaes. So Paulo: Prmio Editorial Ltda. 2003. 62 p. POSSENTI , Marco Antonio Caderno de Encargos para Elaborao de Projetos Eltricos Residenciais UFSC/2000 Tese de Mestrado. Disponvel em Acesso em: set. 2006. PROCOBRE - Segurana Eltrica: Um Tema Por Resolver Na Amrica Latina 2006. Disponvel em Acesso em: set. 2006. PRYSMIAN (2006) Energia Cabos e Sistemas do Brasil Dicas Instalaes Eltricas 7.a edio de 03/2006. Disponvel em Acesso em: set. 2006. SANTOS, Neri dos, DUTRA, Ana Regina de Aguiar, et al. ANTROPOTECNOLOGIA. A ergonomia dos sistemas de produo. 1a ed. Curitiba: Genesis, 1997. 354 p. SCHNEIDER Eletric. Encyclopedia of technical. Acesso em: set. 2006. Disponvel em

SEIP, Gnter G. Instalaes eltricas. v. 1. So Paulo: EPU, 1982. 317 p. SIEMENS (2001) BRASIL. Micromaster 420 Instruo de Manuteno, p.25 Edio 12/01 2001. Disponvel em Acesso em: set. 2006.

79

SIEMENS (2003) SEMINRIOS Tcnicos 2003 Proteo contra os efeitos das correntes eltricas do choque eltrico e aterramento da instalao da baixa tenso. Disponvel em:. Acesso em set.2006. SIEMENS (2004) BRASIL. Produtos e Solues. Disponvel Acesso em: set. 2006. em

TECHNICAL Encyclopedia Disponvel em Acesso em: set. 2006. TECNOMETAL (2001) Revista n 132 janeiro/2001. Acesso em: set. 2006. Disponvel em

VICTORIA (2006), Energy Safe, Austrlia - Residual Current Devices - Disponvel em Acesso em: nov. 2006.

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9.- GLOSSRIO

ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas. ART - Anotao de Responsabilidade Tcnica. CONFEA Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia. CREA Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia. Corrente Eltrica o movimento ordenado dos eltrons livres nos condutores eltricos (fios). Sua unidade de m