Baixe Normas de baixa tensão - 01 definicoes e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! © Copyright - Revista Eletricidade Moderna 11 1 Guia EM da NBR 5410 Campo de aplicação da NBR 5410 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 Definições e conceitos (I): instalações e alimentação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 Definições e conceitos (II): os componentes da instalação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 Definições e conceitos (III): isolação, choques, aterramento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 Definições (IV): faltas, sobrecorrentes e sobretensôes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 Definições (V): circuitos, divisão da instalação e número de pontos . . . . . . .23 C A M P O D E A P L I C A Ç Ã O – D E F I N I Ç Õ E S – C I R C U I T O S Campo de aplicação da NBR 5410 Anorma brasileira NBR 5410 - “Instalações Elétri-cas de Baixa Tensão”, última edição de dezembrode 1997, fixa as condições que as instalações de baixa tensão devem atender, a fim de garantir seu funciona- mento adequado, a segurança das pessoas e animais do- mésticos e a conservação de bens. Aplica-se a instalações novas e a reformas em instalações existentes — conside- rando como “reforma” qualquer ampliação de instalação existente (criação de novos circuitos, alimentação de novos equipamentos, etc.), bem como qualquer substituição de componentes que implique alteração de circuito. A norma cobre praticamente todos os tipos de instala- ções de baixa tensão, a saber: edificações residenciais e comerciais em geral; estabelecimentos institucionais e de uso público; estabelecimentos industriais; estabelecimentos agropecuários e hortigranjeiros; edificações pré-fabricadas; reboques de acampamentos (trailers), locais de acam- pamentos (campings), marinas e instalações análogas; e canteiros de obras, feiras, exposições e outras instala- ções temporárias. A norma aplica-se também: aos circuitos que, embora alimentados através de insta- lação com tensão igual ou inferior a 1000 V em CA, fun- cionam com tensão superior a 1000 V, como é o caso dos circuitos de lâmpadas de descarga, de precipitadores ele- trostáticos (excetuam-se os circuitos desse tipo que sejam internos aos equipamentos); a qualquer linha elétrica (ou fiação) que não seja espe- cificamente coberta pelas normas dos equipamentos de utilização; e às linhas elétricas fixas de sinal, exceto àquelas corres- pondentes aos circuitos internos dos equipamentos, no que se refere aos aspectos relacionados à segurança (contra choques elétricos e efeitos térmicos em geral) e à compati- bilidade eletromagnética. Por outro lado, a norma não se aplica a: instalações de distribuição (redes) e de iluminação pública; instalações de tração elétrica, de veículos automotores, embarcações e aeronaves; instalação em minas; instalação de cercas eletrificadas; equipamentos para supressão de perturbações radioelé- tricas, na medida em que eles não comprometam a seguran- ça das instalações; e instalações específicas para proteção contra descargas atmosféricas. A NBR 5410 é complementada atualmente por outras duas normas, a NBR 13570 - “Instalações elétricas em lo- cais de afluência de público - Requisitos específicos” e a NBR 13534 - “Instalações elétricas em estabelecimentos assistenciais de saúde - Requisitos para segurança”. Ambas complementam, quando necessário, prescrições de caráter geral contidas na NBR 5410 e relativas aos campos de apli- cação específicos das duas normas. A NBR 13570 aplica-se às instalações elétricas de lo- cais como cinemas, teatros, danceterias, escolas, lojas, res- taurantes, estádios, ginásios, circos e outros recintos especificados, com a indicação da capacidade mínima de ocupação (número de pessoas). A NBR 13534, por sua vez, aplica-se a determinados locais de hospitais, ambulatórios, unidades sanitárias, clíni- cas médicas, clínicas veterinárias e odontológicas, tendo em vista a segurança dos pacientes. Definições e conceitos (I): instalações e alimentação Define-se instalação elétrica como um conjunto decomponentes elétricos, associados e com caracte-rísticas coordenadas entre si, constituído para uma finalidade determinada. No uso corrente do termo, es- sa finalidade é via de regra associada à utilização de ener- gia elétrica. As instalações elétricas podem ser classificadas quanto à sua tensão nominal, UN, utilizada para designar a instala- ção, como: de baixa tensão (BT), com UN ≤ 1000 V em corrente alternada (CA), ou com UN ≤ 1500 V em corrente contí- nua (CC); de alta tensão (AT), com UN > 1000 V em CA, ou com 12 Guia EM da NBR 5410 Campo de aplicação - Definições - Circuitos1 © Copyright - Revista Eletricidade Moderna Definições e conceitos (II): os componentes da instalação Componente de uma instalação elétrica é um termogeral que se refere a um equipamento elétrico, a umalinha elétrica ou a qualquer outro elemento necessá- rio ao funcionamento da instalação. Equipamento elétrico é uma unidade funcional completa e distinta, que exerce uma ou mais funções relacionadas com geração, transmissão, distribuição ou utilização de energia, incluindo máquinas, transformadores, dispositivos, apare- lhos de medição e equipamentos de utilização — que con- vertem energia elétrica em outra forma de energia direta- mente utilizável (mecânica, luminosa, térmica, etc.). Linha elétrica é o conjunto de um ou mais condutores com seus elementos de fixação e suporte e, se for o caso, de proteção mecânica, destinado a transportar energia ou trans- mitir sinais elétricos. O termo corresponde ao inglês wiring system e ao francês canalization. As linhas podem ser cons- tituídas apenas por condutores com elementos de fixação, como é o caso dos condutores diretamente fixados em pare- des ou em tetos e dos fixados sobre isoladores em paredes, tetos ou postes. As linhas podem também ser constituídas por condutores em condutos (conduto é o elemento de linha que contém os condutores elétricos), sobre suportes ou ainda do tipo pré-fa- bricada, como os “barramentos blindados”. O termo aparelho elétrico designa equipamentos de me- dição e outros de utilização, como: eletrodoméstico: destinado ao uso residencial ou análo- go, como enceradeira, aspirador de pó, liquidificador, lava- dora de roupas, etc.; eletroprofissional: utilizado em estabelecimentos comer- ciais ou análogos, como máquina de escrever, copiadora e computador, incluindo equipamentos eletromédicos; e de iluminação: conjunto constituído, no caso mais geral, por uma ou mais lâmpadas, luminárias e acessórios como reator, starter, etc. Os termos “aparelho eletrodoméstico” e “aparelho eletroprofissional” correspondem ao termo appliance definido pelo NEC - National Electrical Code norte- americano. O dispositivo elétrico é ligado a um circuito com o ob- jetivo de desempenhar uma ou mais das seguintes fun- ções: manobra, comando, proteção, seccionamento e co- nexão. Essas funções, por sua vez, também exigem defi- nições claras: manobra é a mudança na configuração elétrica de um circuito, realizada manual ou automaticamente por dispositi- vo adequado e destinado a essa finalidade; comando é uma ação humana ou de dispositivo automá- tico que modifica o estado ou a condição de determinado equipamento; proteção é a ação automática provocada por dispositivos sensíveis a determinadas condições anormais que ocorrem num circuito, no sentido de evitar danos a pessoas e animais e/ou a um sistema ou equipamento elétrico; e seccionamento é a ação de desligar completamente um equipamento ou circuito de outros equipamentos ou circui- tos, provendo afastamentos adequados que garantam condi- ções de segurança especificadas. Numa instalação de BT, temos os seguintes tipos de equipamentos: os relacionados à alimentação da instalação, que são os transformadores, os geradores e as baterias; os destinados à manobra, comando, proteção e secciona- mento, como seccionadores, chaves em geral, fusíveis, bo- tões, disjuntores, etc.; e os de utilização, que podem ser classificados em: – industriais ou análogos, como máquinas-ferramenta, compressores, fornos, etc.; – não-industriais, caso dos aparelhos eletrodomésticos e eletroprofissionais; e – de iluminação. Os equipamentos em geral podem ser divididos, quanto à sua instalação, em: fixos: projetados para instalação permanente num lu- gar determinado, como, por exemplo, um transformador em um poste ou em uma cabina primária, um disjuntor em um quadro ou um aparelho de ar-condicionado em pa- rede ou janela; estacionários: não são movimentados quando em fun- cionamento e não dispõem de alça para transporte, sendo dotados de massa tal que não podem ser deslocados facil- mente. Exemplos: gerador provido de rodas, microcompu- tador, geladeira doméstica; portáteis: equipamentos que podem ser movimentados quando em funcionamento, ou deslocados de um lugar para outro, mesmo quando ligados à fonte de alimentação. Exemplos: eletrodomésticos como enceradeira, aspirador de pó, etc.; e manuais: equipamentos portáteis empunháveis, como ferramentas elétricas e certos aparelhos de medição, como amperímetros-alicate. 17 1 Guia EM da NBR 5410 Campo de aplicação - Definições - Circuitos © Copyright - Revista Eletricidade Moderna A caixa de derivação é utilizada para passagem e/ou li- gação de condutores, entre si e/ou a dispositivos nela instala- dos, como por exemplo tomadas de corrente e interruptores. Um condulete é um tipo particular de caixa de derivação, uti- lizado em linhas aparentes. Nas instalações elétricas, os equipamentos de utilização fixos podem ser alimentados diretamente pelos condutores do circuito respectivo, como é o caso de muitos equipamen- tos de uso industrial ou análogo (máquinas-ferramenta, for- nos, etc.) e de certos aparelhos eletroprofissionais de porte (raios-X, por exemplo). Podem também ser ligados a toma- das de corrente exclusivas — no jargão da NBR 5410, toma- das de uso específico —, como é o caso, entre os aparelhos eletrodomésticos, de condicionador de ar tipo janela e, entre os eletroprofissionais, de estufas e exaustores. Ou, ainda, através de caixas de derivação exclusivas – caso típico de chuveiros e torneiras elétricas – que, para efeito de projeto, podem ser consideradas tomadas de uso específico. Em geral, os equipamentos de utilização estacionários, co- mo copiadoras, microcomputadores e geladeiras, são ligados a tomadas de corrente não-exclusivas, de uso geral, a menos que, quando da elaboração do projeto, exista um layout prees- tabelecido. Nesse caso, as tomadas serão “de uso específico”. Por sua vez, os equipamentos de utilização portáteis e manuais são ligados, naturalmente, a tomadas de uso geral. Quadros de distribuição destinam-se a receber energia de uma ou mais alimentações e distribuí-la a um ou mais cir- cuitos, podendo também desempenhar funções de proteção, seccionamento, comando e/ou medição. Trata-se, como se vê, de um conceito amplo que abrange quadros de luz, pai- néis de força, centros de medição e CCMs (centros de co- mandos de motores), entre outros equipamentos. Definições e conceitos (III): isolação, choques, aterramento Isolação é o material isolante ou o conjunto de mate-riais isolantes utilizados para isolar eletricamente, istoé, impedir a circulação de corrente entre partes condu- toras. Trata-se de um conceito estritamente “qualitativo” (a isolação de um equipamento, uma isolação de PVC, etc.). Isolamento é o conjunto das propriedades adquiri- das por um corpo condutor, decorrentes de sua isola- ção. Tem o sentido “quantitativo” e seu uso está sem- pre associado à idéia de valor, por vezes até implicita- mente (resistência de isolamento, isolamento para bai- xa tensão, isolamento para 0,6/1 kV). Quando uma isolação perde sua propriedade de iso- lar, falamos em falha de isolamento. Choque elétrico é o efeito patofisiológico resultante da passagem de uma corrente elétrica, a chamada cor- rente de choque, através do corpo de uma pessoa ou de um animal. Eletrocussão é o choque elétrico fatal. No estudo da proteção contra choques elétricos deve- mos considerar três elementos fundamentais: Parte viva – condutor ou parte condutora a ser ener- gizada em condições de uso normal, incluindo o con- dutor neutro, mas, por convenção, excluindo o condu- tor PEN — que exerce a dupla função de neutro (N) e de condutor de proteção (PE), sendo PEN = PE + N. Massa (ou parte condutiva exposta) – parte conduti- va que pode ser tocada e que normalmente não é viva, mas pode tornar-se viva em condições de falta, isto é, de falha de isolamento. Um invólucro metálico de um equipamento elétrico é o exemplo típico de massa. Elemento condutivo estranho (à instalação) – não faz parte da instalação elétrica, mas pode nela introdu- zir um potencial, geralmente o da terra. É o caso dos elementos metálicos usados na construção de edifica- ções, das canalizações metálicas de gás, água, ar condi- cionado, aquecimento, etc., bem como dos pisos e pa- redes não-isolantes. Numa instalação, os choques elétricos podem provir de dois tipos de contatos: contato direto: contato de pessoas ou animais com partes vivas sob tensão; e contato indireto: contato de pessoas ou animais com uma massa que ficou sob tensão em condições de falta (falha de isolamento). Um aterramento é uma ligação intencional com a terra, realizada por um condutor ou por um conjunto de condutores enterrados no solo, que constituem o eletro- do de aterramento. Este pode ser constituído por uma simples haste vertical, por um conjunto de hastes inter- ligadas ou pelas armaduras de concreto das fundações de uma edificação. A região do solo formada por pontos suficiente- mente distantes do eletrodo e cujo potencial é conside- rado igual a zero, é a terra de referência. 19 1 Guia EM da NBR 5410 Campo de aplicação - Definições - Circuitos © Copyright - Revista Eletricidade Moderna Definições (IV): faltas, sobrecorrentes e sobretensões Uma falta elétrica é o contato ou arco acidental entrepartes vivas sob potenciais diferentes, entre parte vi-va e a terra ou entre parte viva e massa (falta para a terra ou falta para massa), num circuito ou equipamento elé- trico energizado. As faltas são causadas, via de regra, por fa- lhas de isolamento entre as partes, podendo a impedância en- tre elas ser considerável ou desprezível (falta direta). Um curto-circuito é uma ligação intencional ou aciden- tal entre dois ou mais pontos de um circuito através de uma impedância desprezível. Logo, um curto-circuito acidental é uma falta direta. A capacidade de condução de corrente de um condutor é a corrente máxima que pode ser por ele conduzida continua- mente, em condições especificadas, sem que sua temperatura em regime permanente ultrapasse um valor predeterminado. A corrente de projeto é a corrente prevista para ser trans- portada pelo circuito durante seu funcionamento normal. A corrente de fuga, como conceito geral, é a corrente de condução que, devido à imperfeição na isolação, percorre um caminho diferente do previsto. Na prática, não existe uma isolação perfeita e, portanto, sempre existe corrente de fuga. Em particular, a corrente de fuga de uma instalação é a corrente que, na ausência de falta, flui para a terra ou para elementos condutivos estranhos à instalação. Uma sobrecorrente é uma corrente que excede um valor nominal. Para condutores, o valor nominal considerado é a capacidade de condução de corrente. Nas instalações elétri- cas, as sobrecorrentes podem ser de dois tipos: corrente de sobrecarga: sobrecorrente em um circuito sem que haja falta elétrica; e corrente de falta: corrente que, num circuito ou num equipamento, flui de um condutor para outro e/ou para a terra (ou para a massa), no caso de uma falta. A corrente de curto-circuito, um caso particular da cor- rente de falta, é a sobrecorrente que resulta de uma falta di- reta entre condutores vivos sob potenciais diferentes em funcionamento normal. Por essa definição, só poderiam ser chamadas de correntes de curto-circuito aquelas resultantes de faltas diretas entre condutores de fase e/ou entre condu- tor(es) de fase e o condutor neutro. A corrente diferencial-residual (iDR) de um circuito é a soma algébrica dos valores instantâneos das correntes que percorrem todos os condutores vivos do circuito, em um da- do ponto. Assim, por exemplo, num circuito trifásico com neutro, temos: iDR = i1 + i2 + i3 + iN Na ausência de fuga ou de falta para a terra, iDR é igual a zero; caso contrário (havendo corrente de fuga e/ou corrente de falta para terra), iDR será diferente de zero. Sobretensões e surtos Uma sobretensão é definida como uma tensão cujo valor de crista é maior do que o valor de crista corres- pondente à tensão máxima de um sistema ou equipa- mento elétrico. Nas instalações elétricas, as sobretensões considera- das são: as de origem atmosférica, transitórias, transmitidas pe- la rede de distribuição que alimenta a instalação; as de manobra, transitórias, provocadas por equipa- mentos da própria instalação ou a ela ligados; e as decorrentes de faltas para terra numa instalação de tensão mais elevada que alimenta a instalação considerada. Um surto é uma onda transitória de tensão, corrente ou potência, caracterizada por elevada taxa de variação e que se 21 1 Guia EM da NBR 5410 Campo de aplicação - Definições - Circuitos © Copyright - Revista Eletricidade Moderna Falta,falha e defeito Os termos “falha” e “defeito” não devem ser usados no lugar de "falta", cuja definição é apresenta- da no artigo. Falha significa o término da capacidade de de- sempenhar a função requerida. É o caso, por exemplo, de um dispositivo automático que não atua mais nas condições em que deveria ou de uma isolação que per- deu sua capacidade de isolamento. Defeito é uma alteração física que prejudica a se- gurança e/ou o funcionamento de um componente. É, por exemplo, o caso de um disjuntor com a caixa mol- dada rachada ou de um cabo cuja isolação foi "machu- cada", durante o puxamento, nas rebarbas de uma cai- xa de passagem. Observe-se que um “defeito“ pode dar origem a uma “falha“ e esta a uma “falta“, como pode ocorrer com um cabo cuja isolação esteja defeituosa.