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ELETRICISTA DE MANUTENÇÃO EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS DE MÉDIA E BAIXA TENSÃO 1 EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS DE MÉDIA E BAIXA TENSÃO 4 LISTA DE FIGURAS Figura 1.1 - Chave seccionadora tripolar a ar de MT, abertura sem carga - ecs-sc ............................. 21 Figura 1.2 - Disjuntor com relé integrado – EDR ................................................................................... 22 Figura 1.3 - Extração simplificada para disjuntor tripolar a vacuo de MT .............................................. 23 Figura. 1.4 - Contator ............................................................................................................................. 24 Figura. 1.5 – Tipos de contatos.............................................................................................................. 25 Figura. 1.6 – Contatos auxiliares............................................................................................................ 25 Figura 1.7 – Botão liga / desliga............................................................................................................. 26 Figura 1.8 – Relé bimetálico................................................................................................................... 26 Figura 1.9 - Condutores ......................................................................................................................... 30 Figura 1.10 – Dispositivo Diferencial Residual....................................................................................... 32 Figura 1.11 – Corrente Residual ............................................................................................................ 32 Figura 1.12 – Principio de Funcionamento de um DDR ........................................................................ 33 Figura 1.13 – Interruptor Diferencial....................................................................................................... 34 Figura 1.14 – Ligação em esquema TN................................................................................................. 34 Figura 1.15 – Ligação em esquema TT ................................................................................................. 35 Figura 1.16 - Funcionamento de um Botão de Teste de um DDR......................................................... 35 Figura 1.17 - Aterramento de proteção .................................................................................................. 37 Figura 1.18 - Esquema TN-S ................................................................................................................. 38 Figura 1.19 - Esquema TN-C-S.............................................................................................................. 38 Figura 1.20 - Esquema TN-C ................................................................................................................. 39 Figura 1.21 - Esquema TT ..................................................................................................................... 39 Figura 1.22 - Esquema IT....................................................................................................................... 40 Figura 1.23 - Esquema TNR .................................................................................................................. 41 Figura 1.24 - Esquema TTN e TTS........................................................................................................ 42 Figura 1.25 - Esquemas ITN, ITS e ITR................................................................................................. 43 5 LISTA DE TABELAS Tabela 1.1 – Tipos de líquidos isolantes................................................................................................ 10 Tabela 1.2 – Picos de tensão e corrente em manobras ........................................................................ 16 Tabela 1.3 – Características elétricas de seccionadora ........................................................................ 21 Tabela 1.4 – Características elétricas de disjuntor com relé integrado ................................................. 23 Tabela 1.5 – Características elétricas de extração simplificada para disjuntor tripolar a vacuo de MT 24 Tabela 1.6 - Denominação para os aparelhos nos esquemas elétricos ................................................ 27 6 APRESENTAÇÃO O desenvolvimento industrial, que o país está passando, trouxe consigo necessidades crescentes de conhecimentos, de todos que se dediquem ao meio em questão, sobretudo nas suas atividades técnicas. Novos processos industriais, alterações dos produtos manufaturados e modernas técnicas modificaram bastante a aparência das instalações, exigindo um contínuo aperfeiçoamento dos conhecimentos de todos os envolvidos. Assim, os esforços, que cada vez mais encontram adeptos, no sentido de uma maior integração entre a indústria e as escolas, uma vez que os futuros profissionais deverão estar capacitados para resolver os problemas industriais com que se depararão. A preocupação, dessa apostila, é a de colocar ao dispor dos profissionais um texto que reúna os elementos e conceitos mais necessários nas atividades dentro de uma indústria, compilando, para tanto, numa análise primeira, os dispositivos e equipamentos mais comuns utilizados nas instalações elétricas de baixa e média tensão. 9 b) Caixa ou Tanque Principal O tanque principal tem por funções conter o óleo isolante, proteger a parte ativa e conter os acessórios externos e internos. Como se trata de uma parte do transformador construída de chapas de ferro, tubos de ferro, fica sujeita à corrosão. Os trabalhos compreendem o lixamento e a repintura do local atingido. Durante a manutenção deve-se desenergizar o transformador. c) Óleo Isolante O óleo isolante exerce duas funções nos transformadores: dissipar na atmosfera o calor gerado quando o equipamento se encontra em operação e em isolar as partes vivas da massa. A circulação do óleo é feita por convecção ou bombeamento. O óleo deve possuir boas propriedades dielétricas, ter baixa viscosidade e ser um bom condutor térmico para desempenhar suas funções básicas. Quando o equipamento encontra-se em operação frequentemente o óleo encontra-se exposto ao ar. Aliada a exposição ao ar a temperaturas elevadas e à influência catalisadora do cobre, tende a produzir alterações químicas, no óleo que conduzem à formação de ácidos e borra. Com isso, o óleo perde suas capacidades de isolação e transferência de calor, aumentando com isso as possibilidades de danos ao transformador, e em conseqüência riscos de acidentes. Entre os ensaios físicos químicos do óleo isolante, destacamos: densidade, ponto de fulgor, viscosidade, índice de neutralização enxofre livre, fator de potência, tensão interfacial, rigidez dielétrica . O conhecimento desses ensaios é importante para investigar aspectos específicos do óleo isolante. Entre as características importantes sob aspecto de segurança, destacamos a inflamabilidade e os pontos de fulgor, fogo e auto-ignição. a) Ponto de Fulgor É a menor temperatura sob a qual um líquido libera vapores em concentração suficiente para formar uma mistura inflamável com o ar, próximo à superfície do líquido ou no interior do recipiente. Geralmente, ponto de fulgor de uma substância situa-se alguns graus abaixo do respectivo ponto de fogo à temperatura do ponto de fulgor, o vapor não é suficiente para sustentar a combustão após removida a fonte de ignição e pode produzir somente um clarão instantâneo ( mínimo 140 0 C) b) Ponto de Fogo ou de Combustão É a menor temperatura sob a qual a concentração de vapor liberado pelo líquido isolante é suficiente para sustentar a combustão, após removida a fonte de ignição externa ( mínimo 1730 C ). 10 c) Temperatura de Auto-Ignição É a menor temperatura sob a qual uma substância sólida, líquida ou gasosa, em contato com o oxigênio, inicia combustão espontânea e pode sustentá-la sem a necessidade de uma fonte de ignição externa. Esta temperatura é consideravelmente mais alta do que o ponto de fulgor, sendo 346 0 C, para determinados óleos isolantes. d) Líquido Inflamável É um líquido cujo ponto de fulgor é inferior a 37,8 oC ( 100 0 F ) , em condições especificadas de pressão de vapor. e) Líquido Combustível É um líquido cujo ponto de fulgor é igual ou superior à 37,80 C ( 100 0 F ). Tabela 1.1 – Tipos de líquidos isolantes Tipo de líquido isolante Ponto Fulgor ( 0C ) Ponto Combustão ( 0 C) Óleo mineral 140 173 Rtemp 284 312 Silicone 307 360 Askarel 199 - 1.2.1.4 Transformadores a Seco A necessidade de transformadores a seco surgiu a partir das dificuldades encontradas no uso de dielétricos. O óleo mineral,apesar de suas propriedades isolantes, baixo custo, boa transferência de calor, apresenta algumas desvantagens, entre elas seu grande poder de inflamabilidade ( ponto de fulgor = 150 0C , ponto de combustão 160 0C ) , que causa motivo de preocupação, quando o transformador precisa ser instalado em lugares com normas rígidas de segurança, tais como lugares de alta concentração de pessoas ou ambientes onde o risco de explosão deve ser minimizado ( refinarias , indústria química ,etc. ) Para sanar esse tipo de problema, procurou-se desenvolver a substituição do meio dielétrico dos transformadores. Tal substituição foi feita por um líquido isolante sintético, não inflamável, a base de compostos clorados. Esse líquido possuía propriedades dielétricas e térmicas semelhantes às do óleo mineral e a grande vantagem de não ser inflamável. Aparentemente, estava solucionado o problema. 11 Os transformadores que empregavam tal meio dielétrico foram muito bem aceitos, pois atendia uma necessidade específica. Porém, mesmo após aperfeiçoamento, foram se descobrindo outros tipos de problemas, relativos ao uso dos equipamentos que possuíam o novo tipo de dielétrico. Entre eles, o dielétrico sintético revelou-se altamente irritante para a mucosa e a epiderme, obrigando, portanto, ao uso de medidas especiais de proteção à saúde. Existe ainda o risco de haver curtos-circuitos na parte interna dos transformadores, pois o dielétrico é mais pesado do que a água, causando uma condensação eventual de umidade, na parte superior deles, justamente onde se localizam os taps, saídas, comutador. Existe também o risco de ocorrência de descargas elétricas causadas por eventuais defeitos internos no transformador que, por sua vez, ocasionaria a liberação, por parte do dielétrico, de ácido clorídrico, que é altamente corrosivo e tóxico. Foi observado ainda, que o dielétrico corrói as gaxetas normais de borracha sintética. Para sanar esse problema, deve-se substituir essas gaxetas comuns por outras de cortiça que trazem, por serem muito frágeis, a desvantagem de necessitar constantemente de manutenção. Outro problema seria o de não se poder pintar a parte interna dos transformadores, pois as tintas usuais são altamente atacadas por dielétricos clorados. Um ponto importante a ser considerado é que o óleo isolante comum e o sintético clorado não podem ser misturados. Consequentemente se forem usados os dois tipos de transformadores, torna- se necessário se executarem em duplicatas as instalações de tratamento de óleo para a manutenção. Por todos os problemas verificados através do óleo isolante, começou-se a pensar na sua possível eliminação. A partir dessa idéia, surgiram então os transformadores a seco. Os transformadores a seco oferecem maior segurança de uso, além das seguintes vantagens: 1. Sua instalação é bem mais simples, exigindo apenas local limpo e abrigado. 2. Não possuem gaxetas, exigindo, portanto menor manutenção. 3. Dispensam equipamento de tratamento de óleo 4. Não são sujeitos a vazamentos, podendo ser montados em plataformas e prédios. Entre as limitações de uso, destacamos: 1. Não podem ser instalados expostos à intempérie, exigindo ambientes fechados ou cubículos a prova do tempo. 2. A potência e classe de tensão são limitadas, em termos de fabricação nacional. 14 1.2.2.5 Recomendações Gerais Quanto ao Esquema de Ligação a) Se o transformador a ser corrigido pelo banco estiver ligado em estrela aterrada, o banco também deverá ser ligado em estrela aterrada. Do ponto de vista de segurança contra ressonância, esta combinação é a que mais se recomenda. b) Se o transformador a ser corrigido pelo banco estiver ligado em estrela não aterrado, o banco deverá ser ligado preferencialmente em triângulo., ou estrela não aterrada. c) Se o transformador a ser corrigido pelo banco estiver ligado em triângulo, o banco deverá preferencialmente ser ligado em estrela não aterrada ou triângulo. 1.2.2.6 Escolha das Tensões A tensão nominal de cada fase do banco capacitivo deve ser igual à tensão da linha quando o banco for ligado em triângulo , ou no mínimo igual a 58 % da tensão de linha quando for ligado em estrela. Linhas com níveis de tensão pouco estáveis, ou também com cargas muito variáveis (fornos a arco , máquinas de solda , retificadores de mercúrio) , normalmente requerem capacitores com tensões nominais mais elevadas , porém nestes casos deve haver consulta ao fabricante. 1.2.2.7 Proteção do Banco ( em Média Tensão ) Os capacitores são normalmente projetados para poderem suportar até 135 % da potência nominal (devido à sobretensão - desde que não supere 110 % da tensão nominal, devido à harmônicos e tolerância de fabricação). A proteção recomendada contra sobrecarga e sobretensão é o disjuntor, pois ao contrário dos elos fusíveis detectam pequenas sobrecargas e são mais precisos. Entretanto, por medida de economia é freqüente se encontrarem bancos capacitores ligados à rede, sem disjuntor exclusivo. 15 1.2.2.8 Perigos da Proteção Incorreta Quando um capacitor entre em curto-circuito, ele será atravessado por uma corrente- dependente do esquema de ligação e dos valores de curto-circuito, que se durarem além de tempos pré-determinados, pode ocasionar a ruptura da caixa do capacitor, devido à pressão do gás oriundo da decomposição dos materiais dielétricos pela ação do arco na região do defeito. Quanto mais tempo durar a passagem desta corrente de defeito, maior a probabilidade de uma ruptura da caixa. Os danos que um capacitor mal protegido pode ocasionar vão desde um simples vazamento de líquido até uma violenta explosão da caixa, cujos fragmentos podem acidentar pessoas ou danificar equipamentos. 1.2.2.9 Recomendações de Segurança Os capacitores deverão ter suas carcaças ligadas à terra, como ocorre com qualquer equipamento elétrico nas mesmas condições . Se outras conveniências indicarem o não aterramento das carcaças dos capacitores, estas deverão ser ostensiva e adequadamente isoladas da terra, observando-se ainda os devidos cuidados para evitar algum contato pessoal fortuito. 1.2.2.10 Controle dos Capacitores de Média Tensão Em virtude das características de sua aplicação, os capacitores de alta tensão são normalmente manobrados com menor frequência que os de baixa tensão. Normalmente os bancos de alta tensão são desligados nos períodos em que sua presença não é necessária, para que seja evitada a ocorrência de fator de potência demais capacitivo na rede , oque poderia trazer eventualmente inconvenientes de tensão muito elevada. Convém, porém observar-se a frequência das manobras não estará comprometendo a vida do banco, conforme tabela abaixo. O banco, qualquer que seja seu esquema de ligação, deve sempre ser provido de meios que permitam o seu desligamento pronto e seguro. Recomenda-se desligar o banco sempre que a instalação por ele corrigida esteja parada (ou carga muito baixa), principalmente se a tensão não for muito estável e se a distância do banco à subestação alimentadora for da ordem alguns quilômetros. 16 Os transitórios de tensão e corrente devidos à manobras não costumam ser significativos, entretanto à medida que aumenta o número de ocorrências os transitórios devem ser considerados. Tabela 1.2 – Picos de tensão e corrente em manobras Provável n0 anual de chaveamento Pico de tensão transitório permissível em termos da nominal Pico de corrente transitória permissível em termos da nominal 4 5 1500 40 4 1150 400 3,4 800 4000 2,9 400 1.2.2.11 Proteção dos Bancos ( em Baixa Tensão ) A proteção dos bancos capacitores de baixa tensão é basicamente feita por fusíveis, de características retardadas, devendo ser dimensioandos para 105% da corrente nominal do capacitor. Preferencialmente deve-se usar fusíveis individuais de proteção. Entretanto, pode-se ligar até 3 capacitores em paralelo , protegidos por fusíveis de grupo. Os fusíveis utilizados são do tipo NH ou Diazed. 1.2.2.12 Equipamentos de Controle Normalmente os capacitores de potência, em baixa tensão são ligados ou desligados juntamente com a carga que eles estão corrigindo, como bem exemplifica o caso dos capacitores diretamente conectados aos motores. Neste caso.,o controle dos capacitores é efetuado pela própria manobra da carga e não pede nenhum outro equipamento suplementar. Se por,outro lado , a correção capacitiva for obtida pela correção de grupos de cargas, como é o caso de bancos maiores, deverá haver um controle dos estágios do banco capacitivo que devem ou não permanecer ligados, de acordo com a necessidade de reativos que a carga esteja apresentando. Assim, em instalações mais complexas, poderá haver a conveniência de se adotar um controle automático das frações do banco capacitivo. 19 Para corrente de 5xIN = 5x5 =25 A, temos. 400/25 =16 ohms Conclusão: A carga do TC, incluindo resistência da fiação, relés, deverá ser no máximo 16 ohms, nesta situação. A classe de exatidão pela norma ABNT é definido em termos de potência aparente VA que se pode conectar ao secundário do TC para que com uma corrente de curto-circuito em relação ao secundário de 5xIN , 10x IN , 15xIN ou 20xIN Os TC’s são dados, por exemplo: A10F20C50 Significa: A:- alta reatância 10:- erro admissível para sua classe de exatidão ( 10 % ) F; - fator de sobrecorrente 20- 20xIN =20x5= 100 A C – carga do TC em corrente nominal IN do TC 50- 50 VA do TC em corrente nominal IN =5 A do TC A impedância de carga dos relés é dada por: S=ZxI2 50VA= Zx52 50=Zx25 Z=2 ohms Se utilizarmos as normas ASA, teremos: Vmáx /20XiN =Z Vmáx=Zx20xIN Vmáx=2x20x5= 200 Volts Portanto A10F20C50 é o mesmo que 10H200. Os TC’s devem manter o erro em sua classe para correntes de 10 a 100% de IN As classes usadas são 0,3; 0,6 e 1,2. As potências padronizadas são: 12,5; 25; 50; 100; 200; 400 e 800 VA. Os TC’s de medição devem manter a precisão para cargas nominais, e os TC’s de proteção devem ser precisos para correntes de curto circuito. Os TC’s de proteção não devem saturar durante as correntes de curto-circuito. 20 1.2.3.4 Recomendações de Segurança para TC’s a) Deverá ser verificado a capabilidade dos transformadores quanto aos níveis de curto-circuito, correntes nominais e de sobrecargas. b) Deverá ser verificada a classe de precisão para identificar se o TC é de medição ou proteção c) Deverá ser verificada a carga imposta ao TC para realizar os cálculos de saturação. Conhecer saturação de TC’s é importante, pois caso haja saturação dos mesmos, os relés de proteção deixam de atuar. d) Jamais deve se abrir o secundário do TC, pois isto provocará a saturação do mesmo, elevando as perdas a um valor elevadíssimo, tendo como consequência aquecimento excessivo, podendo romper a isolação. Além disso, também existe o fato da elevada tensão induzida no secundário, podendo colocar em risco os trabalhadores. e) Especificar adequadamente os TC’s, pois nos sistemas elétricos ocorrem : • Aumento das correntes de curto • Aumento constante de tempo da componente assimétrica • Necessidade de relés cada vez mais rápidos • Necessidade de maior confiabilidade nos esquemas de proteção. 21 1.2.4 Seccionadoras As seccionadoras , basicamente devem possuir capacidade em termos de corrente nominal. Recomenda-se que tenha uma capacidade de pelo menos 50% acima da corrente máxima do circuito. Chave seccionadora tripolar a ar de MT Figura 1.1 - Chave seccionadora tripolar a ar de MT, abertura sem carga - ecs-sc A) Características gerais Destinadas ao seccionamento de circuitos absolutamente sem carga, com a função de isolar a carga da linha de alimentação. A chave seccionadora tipo ECS-SC não é equipada com base para receber fusíveis limitadores de corrente. Se no sistema de instalação houver necessidade, deverão ser adquiridas separadamente Bases Unipolares para Fusíveis – Arteche, desde que exista obrigatoriamente um intertravamento elétrico e mecânico entre Seccionadora e Disjuntor de Entrada. B) Características elétricas Tabela 1.3 – Características elétricas de seccionadora Tensão Nominal, kVef 17,5 Tensão de máx. de Operação, kVef 13,8 Corrente Nominal, Aef 630 Freqüência Nominal, Hz 50 / 60 Corrente Suportável de Curta Duração, 1s, kAef: 16 Normas NBR 7771 and IEC 60694 24 B) Características elétricas Tabela 1.5 – Características elétricas de extração simplificada para disjuntor tripolar a vacuo de MT Tensão Nominal, kVef 17,5 / 25,8 * Tensão de Operação, kVef 13,8 / 24,2 * Corrente Nominal, Aef 630 / 1250 Freqüência Nominal, Hz 50 / 60 Corrente Suportável de Curta Duração, 1s, kAef 25/ 31,5 / 40 Normas NBR 7118, IEC 62271-100, IEC 60255, IEC 61936-1/2002, IEC 60694 1.2.7 Contatores Contator é um dispositivo eletromagnético que liga e desliga o circuito do motor. Usado de preferência para comandos elétricos automáticos à distância. É constituído de uma bobina que quando alimentada cria um campo magnético no núcleo fixo que por sua vez atrai o núcleo móvel que fecha o circuito. Cessando a alimentação da bobina, desaparece o campo magnético, provocando o retorno do núcleo através de molas, conforme a figura. Figura. 1.4 - Contator 25 1.2.7.1 Contatos No contator temos os contatos principais e auxiliares. Os principais do contator são mais robustos e suportam maiores correntes que depende da carga que esse motor irá acionar, quanto maior a carga acionada, maior será a corrente nos contatos. Figura. 1.5 – Tipos de contatos Os contatos auxiliares, utilizados para sinalização e comandos de vários motores, existem o contato NF (normalmente fechado) e NA (normalmente aberto). Figura. 1.6 – Contatos auxiliares 26 1.2.8 Botoeira - botão liga e desliga Figura 1.7 – Botão liga / desliga 1.2.9 Relé Térmico São construídos para proteção de motores contra sobrecarga, falta de fase e tensão. Seu funcionamento é baseado em dois elementos metálicos, que se dilatam diferentemente provocando modificações no comprimento e forma das lâminas quando aquecidas. Figura 1.8 – Relé bimetálico Colocação em funcionamento e indicações para operação: 1. Ajustar a escala à corrente nominal da carga. 2. Botão de destravação (azul): 29 1.2.10.3 Sobre o PVC O PVC é um dos poucos materiais plásticos que não é 100% originário do petróleo. Contém 57% de cloro e 43% de petróleo. A partir do sal, pelo processo da eletrólise, obtém-se o cloro, soda cáustica e hidrogênio. A eletrólise é a reação química resultante da passagem de uma corrente elétrica por água salgada (salmoura). Assim se da a obtenção do cloro que representa 57% do PVC produzido. O petróleo, que representa apenas 43% do PVC formado, passa por um caminho um pouco mais longo. O primeiro passo é a destilação do óleo cru, obtendo-se ao a nafta leve. Essa passa, então, pelo processo de branqueamento catalítico (quebra de moléculas grandes em moléculas menores com a ação de catalisadores para a aceleração do processo), gerando-se etileno. Tanto cloro como etileno estão na faze gasosa e eles reagem produzindo o DCE (dicloro etano). A partir do DCE, obtém-se o MCV (mono cloreto de vinila, unidade básica do polímero que é formado pela repetição do monômeno). As moléculas MCV são submetidas ao processo de polimeração, ou seja, elas vão se ligando formando uma molécula muito maior, conhecida como PVC, que é um pó muito fino, de cor branca e totalmente inerte. 30 Fio Rígido BWF 750V Cabo Rígido 0,6 / 1kV Cabo Flexível 0,6 / 1kV Cabo Multiflex 0,6/1kV Cabo com Cobertura de PVC para Máquinas de Soldar a Arco Cabos de Cobre Nu Cabo de Controle Flexível 500/1000V (PVC/PVC) Cabos de Alumínio Multiplexados Auto-sustentados 0,6/1 kV CA - ASC Cabo BWF 750V Cabo Singelo FlexparBWF 750V Cabo Múltiplo PP 450/750V Cabo Flexível 300V Parflex Fio Rígido de Cobre Nu Cabos de Energia com Isolação em Composto Termofixo – EPR/HEPR Cabo de Controle Blindado com Fita de Cobre 0,6/1kV Figura 1.9 - Condutores 31 1.2.11 Dispositivos de Corrente Residual - DR 1.2.11.1 Proteção complementar contra contatos diretos: • Circuitos que sirvam a pontos situados em locais contendo banheira / chuveiro (exceto circuitos que alimentem pontos de luz com h > 2,5m); • Circuitos que alimentem tomadas de corrente em áreas externas; • Circuitos de tomadas de corrente em áreas internas que possam alimentar equipamentos no exterior; • Circuitos de tomadas de corrente de cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e, no geral, a todo local interno molhado em uso normal ou sujeito a lavagens (podem ser excluídas as tomadas destinadas a alimentar refrigeradores e congeladores, desde que não diretamente acessíveis). 1.2.11.2 Função dispositivos DR • Protegem pessoas contra os efeitos nocivos causados por choques elétricos, por detecção da corrente de fuga e desligamento imediato; • Protegem também instalações contra falhas de isolação, evitando perdas de energia e possíveis focos de incêndio; • Faixas de corrente de 25, 40, 63 e 125A para correntes de fuga de 30 e 500mA em 220/380VCA; • Compatíveis com a exigência da norma NBR 5410/1997; • Fixação rápida por engate sobre trilho; • Acessórios: Contatos auxiliares 1NA + 1NF (dependendo do fabricante) • Atendem ao Sistema N - modular standard. 34 1.2.11.4 Interruptor Diferencial É um dispositivo de interrupção de corrente de carga e que incorpora um DR. Este dispositivo precisa ter a montante um DPCC ; disjuntor ou fusível. Figura 1.13 – Interruptor Diferencial 1.2.11.5 Ligação dos dispositivos de proteção por corrente residual Como ligar no esquema tn Figura 1.14 – Ligação em esquema TN 35 Como ligar no esquema tt Figura 1.15 – Ligação em esquema TT 1.2.11.6 Botão de teste Obrigatório por norma; Verificação periódica do funcionamento. Figura 1.16 - Funcionamento de um Botão de Teste de um DDR 36 1.3 Aterramento Os Sistemas de Aterramento devem satisfazer às prescrições de segurança das pessoas e do funcionamento das instalações elétricas. O valor da resistência de aterramento deve satisfazer às condições de proteção e de funcionamento da instalação elétrica. 1.3.1 Ligações a terra Qualquer que seja sua finalidade (proteção ou funcional) o aterramento deve ser único em cada local da instalação. Para casos específicos, de acordo com as prescrições da instalação, podem ser usados separadamente desde que sejam tomadas as devidas precauções. 1.3.2 Aterramento funcional (FE): Aterramento de um ponto (do sistema, da instalação ou do equipamento) destinado a outros fins que não a proteção contra choques elétricos. Em particular, no contexto da seção, o termo “funcional“ está associado ao uso do aterramento e da equipotencialização para fins de transmissão de sinais e de compatibilidade eletromagnética. 1.3.3 Aterramento do condutor neutro Quando a instalação for alimentada por concessionária de energia elétrica, o condutor neutro deve ser sempre aterrado na origem da instalação. Do ponto de vista da instalação, o aterramento do neutro na origem proporciona uma melhoria na equalização de potenciais que é essencial à segurança. 39 • Esquema TN-C (As funções de neutro e de condutor de proteção são combinadas em um único condutor ao longo de toda a instalação). Figura 1.20 - Esquema TN-C • Esquema TT (Possui um ponto de alimentação diretamente aterrado, estando as massas da instalação ligadas a eletrodos de aterramento, eletricamente distintos do eletrodo de aterramento da alimentação). Figura 1.21 - Esquema TT 40 • Esquema IT (Não possui qualquer ponto da alimentação diretamente aterrado, estando aterradas as massas da instalação). Figura 1.22 - Esquema IT 1.3.7 Esquemas de Ligação de Aterramento em Média Tensão Segundo a norma de média tensão, são considerados os esquemas de aterramento para sistemas trifásicos comumente utilizados, descritos a seguir, sendo os mesmos classificados conforme a seguinte simbologia: • Primeira letra – situação da alimentação em relação à terra: T = um ponto de alimentação (geralmente o neutro) diretamente aterrado; I = isolação de todas as partes vivas em relação á terra ou aterramento de um ponto através de uma impedância. • Segunda letra – situação das massas da instalação elétrica em relação à terra: T = massas diretamente aterradas, independentemente do aterramento eventual de ponto de alimentação; N = massas ligadas diretamente ao ponto de alimentação aterrado (em corrente alternada, o ponto aterrado é normalmente o neutro). 41 • Terceira letra - situação de ligação eventual com as massas do posto de alimentação: R = as massas do ponto de alimentação estão ligadas simultaneamente ao aterramento do neutro da instalação e às massas da instalação; N = as massas do posto de alimentação estão ligadas diretamente ao aterramento do neutro da instalação, mas não estão ligadas às massas da instalação; S = as massas do posto de alimentação estão ligadas a um aterramento eletricamente separado daquele do neutro e daquele das massas da instalação. 1.3.8 Esquema TNR O esquema TNR possui um ponto da alimentação diretamente aterrado sendo as massas da instalação e do posto de alimentação ligadas a esse ponto através de condutores de proteção. Nesse esquema, toda corrente de falta direta fase - massa é uma corrente de curto-circuito. Figura 1.23 - Esquema TNR