INSTALAÇÕES ELÉTRICAS EM ALTA TENSÃOProf. Pierre Vilar Dantas

Turma: 0042-A

Horário: 2N

ENCONTRO DE 19/03/2018 1

Programa• Sobrecorrentes e correntes de curto-circuito� Disjuntores termomagnéticos de BT� Fusíveis

• Choques elétricos� Contatos diretos� Dispositivo residual diferencial

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Objetivos principais desta aula1. Conhecer os fundamentos de

funcionamento e especificação dedisjuntores de baixa tensão

2. Aprender os procedimentos para proteçãocontra choques elétricos de contato direto.

3. Adquirir conhecimentos sobre osdispositivos de proteção contra choque decontato indireto.

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Introdução• Equipamentos e condutores, componentes deuma instalação elétrica são, frequentementesolicitados por tensões e correntes diferentesdos valores nominais.

• Estas solicitações aparecem normalmentecomo sobrecarga, curto-circuito, sobretensõese subtensões.

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Introdução• As condições anormais de operação podemdanificar as instalações, equipamentos e causaracidentes envolvendo indivíduos presentes nainstalação.

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Introdução• As condições anormais de operação devem serlimitadas no tempo de duração e naamplitude.• Os dispositivos de proteção nas instalaçõeselétricas devem desligar o circuito nascondições adversas.

• Os principais dispositivos de proteção esegurança são os fusíveis, os disjuntores e osrelés térmicos.

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Introdução• A proteção em uma instalação elétrica envolvevárias etapas:� Estratégia de proteção.� Seleção dos dispositivos de atuação.� Determinação dos valores de calibração dosdispositivos.

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Introdução• A NBR 5410/2004 estabelece as prescriçõesfundamentais destinadas a garantir asegurança de pessoas, animais e bens contraos danos que possam resultar da utilização dasinstalações elétricas.

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Proteção contra Sobrecargas e

Correntes de Curto-Circuito

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Fusíveis

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Fusíveis“Dispositivo de proteção que, pela fusão de umaparte dimensionada para tal, interrompe acorrente elétrica quando esta excede um certovalor estabelecido, durante um tempodeterminado”.

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Fusíveis

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Fusível

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Disjuntor Termomagnético - DTM

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Disjuntor“Equipamento de proteção cuja finalidade éconduzir a corrente de carga sob condiçõesnominais e interromper correntes anormais desobrecarga e de curto-circuito”.

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Disjuntores TermomagnéticosAplicações:

Proteção contra curto-circuito

Manobras

Proteção contra correntes de sobrecarga

Disjuntores devem SEMPRE ser ligados aoscondutores FASE.

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Disjuntores Termomagnéticos

Os DTMs cumprem 3 funções básicas:

1. Abrir e fechar os circuitos (Manobra)

2. Proteger os condutores e equipamentoscontra sobrecarga (dispositivo térmico)

3. Proteger condutores contra as correntes decurto-circuito (dispositivo magnético).

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DTMs – Princípio de funcionamento

• Disjuntores Termomagnéticos atuam por:� Efeito térmico com sobrecarga.� Efeito eletromagnético com corrente de curto-

circuito.

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DTM - Efeito Térmico• Disparador térmico simples:� Elemento bimetálico: duas lâminas de metalsoldadas, com diferentes coeficientes de dilataçãotérmica.

� Quando sensibilizadas por uma corrente superior aoestabelecido ambas dilatam, de maneira desigual,arqueando o conjunto e deslocando a barra dedisparo.

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DTM - Efeito Térmico• Disparador térmico simples

Posição Normal Posição de Disparo

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DTM - Efeito Térmico• Disparador térmico Compensado� Compensa a elevação de temperatura do ambiente.

Posição normal Posição pré-disparo

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Posição de disparo

DTM - Efeito Térmico

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DTM - Efeito Eletromagnético• Disparador magnético:� Bobina que, quando conduz corrente acima do valor

estabelecido, atrai um êmbolo ferromagnéticoprocessando a abertura dos contatos do disjuntor.

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DTM - Efeito Eletromagnético• Disparador magnético

Posição normal Posição de disparo

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Especificação de Disjuntores• Os seguinte itens devem ser discriminados:� Corrente nominal de operação� Capacidade de interrupção� Tensão nominal� Frequência nominal� Tipo (térmico, magnético, termomagnético,

ajustável,...)

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Dimensionamento de Disjuntores

• A NBR 5410-2004 estabelece condições quedevem ser cumpridas para que hajacoordenação entre os condutores de umcircuito e o dispositivo de proteção.

• O item 5.3.4 da norma diz que a corrente dodisjuntor deve interromper a corrente desobrecarga antes do aquecimento excessivodos condutores.

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Dimensionamento de Disjuntores• O item 5.3.4 estabelece que proteção deve

satisfazer as duas inequações:

• IB – corrente de projeto• IN – corrente nominal do disjuntor• IZ – capacidade de condução dos condutores vivos• I2 – corrente convencional de atuação do disjuntor

ou fusível.

e

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Dimensionamento de Disjuntores• Condição para atuação sob sobrecarga

Deve atuar em no máximo 1h.

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DTM - Curva de atuação

Ação do disparador térmico

Ação do disparador magnético

Múltiplo de IN

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DTM - Curva de atuação• Sendo a corrente

nominal do disjuntor 50A, estime o tempo deatuação para umacorrente de carga de150A e 300A.

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Disjuntores

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Importante sobre disjuntores• Revisar!!!

� Norma NBR 5410/2004, item 5.3.4

� Dimensionamento

� Itens de especificações

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Proteção Contra Choque ElétricoProteções contra contato direto

Dispositivo à corrente diferencial residual

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Definição de choque elétrico

• “Perturbação de natureza e efeitos diversosque se manifesta no organismo humano ouanimal quando este é percorrido por umacorrente elétrica”.

• G. Kindermann, “Choque Elétrico”, Ed. doAutor, Fpolis,2005.

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Choques elétricos

• A proteção contra choques elétricos é

regulamentada nas normas:

� NBR 5410-2004 da ABNT;

� NR-10 e NR-18 do Ministério do Trabalho e Emprego.

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Classificação do Choque Elétrico• Contato direto� Contato de pessoas e animais diretamente com

partes energizadas de uma instalação elétrica.

• Contato indireto� Contato de pessoas ou animais com estruturas

metálicas ou condutores que, acidentalmente,tornaram-se energizadas.

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Efeito da Corrente Elétrica• O efeito da corrente depende:� Intensidade da corrente;� Tempo de exposição;� Percurso através do corpo humano;� Condições orgânicas do indivíduo.

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Passagem da corrente pelo corpo

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Efeitos da passagem de corrente

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Efeitos da passagem de corrente

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Proteção Contra Choque-Elétrico• Medida prioritária: Interrupção do

fornecimento de energia.

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Proteção contra contato direto• A proteção deve ser assegurada por:� Isolação das partes vivas;� Barreiras ou invólucros;� Obstáculos� Colocação fora de alcance.

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Proteção contra contato direto• Isolação das partes vivas:� Deve impedir o contato com as partes vivas da

instalação através de uma isolação que somentepossa ser removida com a sua destruição.

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Proteção contra contato direto• Barreiras ou invólucros� Visa impedir todo contato com as partes vivas da

instalação elétrica.

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Proteção contra contato direto• Obstáculos� Partes vivas são confinadas em compartimentos onde

só permitido acesso a pessoas autorizadas.

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Proteção contra contato direto• Colocação fora de alcance� Consiste em instalar os condutores energizados a

uma altura/distância fora de alcance das pessoas eanimais.

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Proteção contra contato indireto• Os dispositivos à corrente diferencial-residual

(DR) constituem-se no meio mais eficaz deproteção das pessoas e animais contra choqueselétricos.

• Não dispensam o uso de disjuntores e fusíveis.

• DRs também diminuem consumo de energia.

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Dispositivo DR• Princípio de funcionamento

Atuam quando há uma correnteresidual (de fuga) circulando nainstalação.

Fonte: Mamede 48

Dispositivos DRs• Dispositivos a DR podem ser:� Interruptores DR� Disjuntores de proteção� Tomadas com interruptores DR incorporadas� Blocos avulsos

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Especificação de DRs• Deve-se observar as características técnicas:� Corrente nominal� Corrente diferencial residual nominal� Tensão nominal� Capacidade de interrupção� Frequência� Número de pólos

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DRs e a NBR 5410

• A norma exige DRs em:� Tomadas em todo local molhado ou sujeito a

lavagem;� Tomadas em áreas externas;� Tomadas internas que alimentam equipamentos na

área externa da instalação;

• Nesta aplicações a NBR 5410 obriga o uso deDRs de alta sensibilidade (If >= 30 mA).

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Resumo sobre utilização das DRs• Devem ser utilizados para proteção:� De pessoas e animais contra contatos acidentais com

partes vivas da instalação elétrica;� Contra perigos de incêndio devido a faltas à terra;� Contra presença de faltas à terra por equipamentos

em más condições;� Em locais de grande concentração de umidade.

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Importante sobre Proteção contra choques• Revisar!!!

• Norma regulamentadora 10 do MT.

• Especificações de DRs!

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Exercícios

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01

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02

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Gabarito

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• 01 – b

• 02 - d