Aula 12: Proteção de Circuitos - Instalações Elétricas e Hidrossanitárias

ecosistema ânima 2 25042025 Instalações Elétricas e Hidrossanitárias Prediais Aula 12 Proteção de Circuitos Aterramento 3 25042025 Dimensionamento dos dispositivos de proteção Proteção contra as sobrecargas Deve haver uma coordenação entre os condutores e o dispositivo de proteção de forma a satisfazer as duas condições seguintes a b Sendo Corrente de projeto do circuito Capacidade de condução de corrente dos condutores Corrente nominal do dispositivo de proteção 4 25042025 Dimensionamento dos dispositivos de proteção Proteção contra as sobrecargas Sendo corrente que assegura efetivamente a atuação do dispositivo de proteção na prática a corrente I2 é considerada igual à corrente convencional de atuação dos disjuntores 5 25042025 Dimensionamento dos dispositivos de proteção Proteção contra as sobrecargas Corrente que assegura efetivamente a atuação do dispositivo de proteção na pratica a corrente é considerada igual à corrente convencional de atuação para disjuntores ou a corrente convencional de fusão para fusíveis Observação A condição b é aplicável quando for possível assumir que a temperatura limite de sobrecarga dos condutores não seja mantida por um tempo superior a 100 horas durante 12 meses consecutivos ou por 500 horas ao longo da vida útil do condutor Quando isso não ocorrer a condição b deve ser substituída por 6 25042025 Dimensionamento dos dispositivos de proteção Proteção contra as sobrecargas Condições de Proteção contra Sobrecargas 7 25042025 Dimensionamento dos dispositivos de proteção Proteção contra os curtocircuitos A NBR 5410 estabelece que devem ser previstos dispositivos de proteção para interromper toda corrente de curtocircuito nos condutores dos circuitos antes que os efeitos térmicos e mecânicos dessa corrente possam tornarse perigosos aos condutores e suas ligações As correntes presumidas de curtocircuito devem ser determinadas em todos os pontos da instalação julgados necessários nos quais serão aplicados os dispositivos de proteção 8 25042025 Dimensionamento dos dispositivos de proteção Proteção contra os curtocircuito Recomendações a O dispositivo de proteção deve ter capacidade de ruptura compatível com a corrente de curtocircuito presumida no ponto de sua instalação Sendo o 9 25042025 Dimensionamento dos dispositivos de proteção b O dispositivo de proteção deve ser rápido o suficiente para que os condutores do circuito não ultrapassem a temperatura limite Sendo 10 25042025 Dimensionamento dos dispositivos de proteção Para curtoscircuitos simétricos ou assimétricos com duração inferior a cinco segundos o tempo limite de atuação do dispositivo de proteção pode ser calculado pela expressão Sendo 11 25042025 Dimensionamento dos dispositivos de proteção Proteção contra os curtocircuito K constante relacionada ao material do condutor e da isolação do condutor conforme NBR 5410 K 115 para condutores de cobre com isolação de PVC para seções nominais até 300 mm² ou 103 para secções superiores 143 para condutores de cobre com isolação de EPR ou XLPE 76 para condutores de alumínio com isolação de PVC para seções nominais até 300 mm² ou 68 para seções superiores 94 para condutores de alumínio com isolação de EPR ou XLPE 12 25042025 Exercícios 1 Dimensionar o dispositivo de proteção para o circuito da Figura a seguir sabendo que ele é constituído de condutores unipolares de cobre com isolação de PVC está instalado em eletroduto de PVC embutido em alvenaria e a corrente presumida de curtocircuito no ponto de instalação do referido dispositivo de proteção é 20 kA Tipo Tensão de funcionamento V Frequência Hz Correntes nominais A Limiar de situação magnética Número de polos Capacidade da interrupção kA 110V 220V 380V 500V 25042025 Tibra Disjuntor termomagnético para uso geral com caixa em resina fenólica câmara tratada com verniz antitraking Supertibra 5 Disjuntor termomagnético de alto desempenho com caixa em resina poliéster e disparador magnético bobinado Supertibra 12 Disjuntor termomagnético análogo ao Supertibra 5 porém com elevada capacidade de interrupção Esta última característica permite manter o limiar de atuação instantâneo em valores não superiores a 10 In Figura 916 Curva Característica Tempo x Corrente dos Disjuntores Termomagnéticos Linha Supertibra Cortesia Bitcino 18 25042025 Conclusão O Disjuntor Termomagnético Monopolar de Corrente Nominal 25 A Tensão Nominal 220 V Frequência 60 Hz e Capacidade de Ruptura 5 kA referencia Superiora 5 da BTCINO atende satisfatoriamente à proteção do circuito 19 25042025 Curva B A curva de ruptura B de um disjuntor determina que sua corrente de ruptura está compreendido entre 3 e 5 vezes a corrente nominal Um disjuntor de 10A nesta curva deve operar quando sua corrente atingir entre 30A a 50A Os disjuntores curva B são usados onde se espera um curtocircuito com baixa intensidade normalmente cargas resistivas em residências nas tomadas de uso comum onde a demanda de corrente de partida do equipamento é baixa 20 25042025 Curva C A curva de ruptura C para um disjuntor determina que sua corrente de ruptura está compreendido entre 5 e 10 vezes a corrente nominal Um disjuntor de 10A nesta curva deve operar quando sua corrente atingir entre 50A a 100A Os disjuntores de curva C são usado onde se espera uma curto circuito de intensidade média e onde a demanda de corrente para partida de equipamentos é mediana normalmente cargas indutivas como motores sistemas de comando e controle circuitos de iluminação em geral e ligação de bobinas 21 25042025 Curva C Os disjuntores de curva C são usado onde se espera uma curto circuito de intensidade média e onde a demanda de corrente para partida de equipamentos é mediana normalmente cargas indutivas como motores sistemas de comando e controle circuitos de iluminação em geral e ligação de bobinas 22 25042025 Curva D A curva de ruptura D para um disjuntor determina que sua corrente de ruptura esta compreendido entre 10 e 20 vezes a corrente nominal Um disjuntor de 10A nesta curva deve operar quando sua corrente atingir entre 100A a 200A Os disjuntores de curva D são usado onde se espera uma curto circuito de intensidade alta e onde a corrente de partida é muito acentuada sendo muito utilizados em grande motores e grandes transformadores 23 25042025 Curva D Não existe contudo disjuntores de curva A o motivo é para que o A da curva não seja confundido com o A de ampere unidade de corrente elétrica 24 25042025 Aterramento Aterramento é a ligação elétrica intencional com a Terra que visa propiciar um meio favorável e seguro de baixíssima resistência elétrica e robustez mecânica conveniente ao percurso de correntes elétricas perigosas e indesejáveis E o caso das descargas elétricas produzidas por fenomenos atmosféricos raios ou ainda por ocasião das faltas elétricas 25 25042025 Aterramento Falta elétrica é o contato ou arco acidental entre partes sob potenciais diferentes eou de uma ou mais dessas partes para a Terra num sistema ou equipamento elétrico energizado NBR 5473 Nessa ocasião e nesse percurso flui a Corrente de falta função da Tensão para a Terra e da Resistência de falta 26 25042025 Aterramento A Resistência de falta é a resistência elétrica da parte do circuito percorrido pela corrente de falta compreendida entre os condutores considerados ou entre estes e a terra no local da falta NBR 5473 27 25042025 Aterramento As instalações elétricas estão sujeitas a defeitos como falhas de isolamento de condutores ou partes energizadas que em contato com superfícies condutoras podem colocálas sob um potencial elétrico diferente do da Terra 28 25042025 Aterramento Alguém em contato com a Terra ou com algum elemento condutor em contato com esta no instante em que tocar superfícies com potencial elétrico diferente do da Terra estabelece um caminho condutor fechado entre dois pontos sob potencial elétrico diferente o que ocasiona a circulação de corrente elétrica desse ponto à Terra Este é o fenomeno do choque elétrico Tipos de aterramento 30 25042025 Aterramento Funcional O aterramento por razões funcionais deve ser utilizado para garantir o funcionamento correto dos equipamentos ou para permitir o funcionamento adequado da instalação NR 5410 Consiste na ligação à Terra de um dos condutores da instalação o condutor neutro assim denominado porque o seu potencial elétrico é teoricamente nulo em relação ao potencial da Terra considerado zero 31 25042025 Aterramento Funcional Algumas instalações especiais utilizam a superfície da Terra funcionalmente com o condutor neu tro condutor de retorno E o caso das redes de distribuição em Sistema MRT Monofásico com Retorno pela Terra que possuem um único condutor o outro terminal do transformador de distribuição é firmemente conectado à Terra O condutor Neutro é representado pela letra N e a NBR 5410 recomenda a utilização de cor azul para a isolação desse condutor 32 25042025 Aterramento Proteção Ligação das massas carcaças metálicas de quadros de distribuição de transformadores de motores eletrodutos metálicos etc e de elementos condutores estranhos à instalação à Terra com o objetivo de garantir a proteção contra contatos indiretos O condutor de Proteção é representado pela letra PE Protection to Earth e em condutores isolados devese usar a cor verde ou verdeamarela conforme recomendação da NBR 5410 33 25042025 Componentes de uma Sistema de Aterramento Conforme a NBR 5410 todo e qualquer tipo de instalação elétrica predial deve possuir um sistema de aterramento 34 25042025 Componentes de uma Sistema de Aterramento 35 25042025 Componentes de uma Sistema de Aterramento Terra de referência Superfície equipotencial que se considera como o potencial zero para referência de tensões elétricas Sistema de Aterramento Conjunto de todos os condutores e peças condutoras com os quais é constituído um aterramento num determinado local 36 25042025 Componentes de uma Sistema de Aterramento Eletroduto de Aterramento Condutor ou conjunto de condutores enterrados no solo e eletricamente ligados à Terra Os tipos de eletrodo mais usados em instalações são as hastes de aterramento que são rígidas de cantoneiras de aço galvanizado ou circulares de aço revestidas em cobre cravadas no solo 37 25042025 Componentes de uma Sistema de Aterramento Terminal de Aterramento Principal Terminal ou barra que tem a função de interligar o condutor de aterramento aos condutores de proteção inclusive aos condutores de equipotencialidade e condutores de aterramento funcional se existirem 38 25042025 Componentes de uma Sistema de Aterramento Condutor de Aterramento Condutor que interliga o terminal de aterramento principal ao eletrodo de aterramento Ligação Equipotencial Ligação elétrica entre massas e ou elementos condutores estranhos à instalação para evitar diferenças de potencial entre eles 39 25042025 Componentes de uma Sistema de Aterramento Condutores de Equipotencialidade Principais Interligam as tubulações metálicas não pertencentes à instalação elétrica sistemas de canalização dágua gás etc os elementos metálicos e as estruturas da construção ao terminal de aterramento principal 40 25042025 Componentes de uma Sistema de Aterramento Condutores de Equipotencialidade Suplementares Interligam ao terminal de aterramento principal os eletrodos de aterramento da antena externa de TV e do sistema de proteção contra descargas atmosféricas quando eles possuírem sistemas de aterramento separados 41 25042025 Componentes de uma Sistema de Aterramento Condutor de Proteção PE Condutor que liga as massas e os elementos condutores estranhos à instalação entre si e ou a um terminal de aterramento Condutor PEN Condutor que cumpre simultaneamente as funções de condutor de proteção PE e de condutor neutro N 42 25042025 Componentes de uma Sistema de Aterramento Dispositivo de Verificação do Sistema de Aterramento Dispositivo situado em local acessível combinado com o terminal de aterramento principal desmontável com a utilização de ferramenta mecânica que tem por finalidade desligar o condutor de aterramento e permitir a medição da resistência de aterramento do eletrodo Obrigado e boa noite Dúvidas