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Programa de Formação Técnica Continuada

Proteção Diferencial

Índice

1.1 Introdução1
1.2As estatísticas técnicas e médicas1
1.3 Terminologia2
suportabilidade2
1.5 Tensões de segurança3
1.6Contatos diretos e indiretos3
diretos3
1.8Medidas de proteção completa3
1.9Medidas particulares de proteção4
contatos diretos4
automático da fonte5
instalação T6
2.3Tempo de desconexão especificado6
instalação TN7
desconexão7
2.6Proteção por meio de um disjuntor8
2.7Proteção por intermédio de fusíveis8
instalação IT8
diferentemente nos seguintes casos9
2.10 Disjuntores10
2.1 Fusíveis10
2.12 RCCB10
circuito10

2.1Medida de proteção pelo desligamento 2.2Desconexão automática para uma 2.4Desconexão automática para uma 2.5Especificação dos tempos máximos de 2.8Desconexão automática para uma 2.9A interrupção da falta é obtida 2.13Medidas de proteção contra contatos diretos e indiretos sem desligamento do

3.1 Aplicação dos RCBO's1 1
terra1 1
3.3 Influência de sobretensões12
3.4 Compatibilidade eletromagnética12
3.5 Implementação12
3.6Componentes em corrente contínua13

3.2Correntes permanentes de fuga para 3.7Recomendações relativas à instalação de

toroidais separados13

RCBO's com transformadores de corrente 3.8Requisitos de suportabilidade eletrodinâmica.......................................15

Aplicações agrícolas 89 31 Aplicações domésticas:

Máquinas de lavar roupa e pratos5419 Receptores de rádio e de televisão4716 Ferros de passar roupa4516 Cozinha, aquecimento186 Refrigeradores124 Outras origens145

Diversos sem relação com os precedentes83

(*) D 95 TECHNIQUES DE LÍNGENIEUR 3-1975, Jean Bessou

A partir desses levantamentos, realizados também em diversos outros países é que foram sendo estabelecidas as regras de proteção pelas normas nacionais européias e americanas e posteriormente adotadas pelas normas internacionais da IEC. Continuam a ser feitos estudos e ensaios sobre os efeitos não só das correntes elétricas mas também dos campos elétricos e magnéticos tanto de alta como de baixa freqüência.

1.2As estatísticas técnicas e médicas

Na área industrial a maior quantidade de acidentes se deu (v. tabela I) nas áreas externas e devido a contatos entre equipamentos ou materiais e linhas aéreas.

Nas áreas agrícola e residencial, cerca de 30% foram nos aparelhos móveis agrícolas. Cerca de 30% dos acidentes se deram na alimentação: cabos, conectores, tomadas, prolongadores.

Quanto à idade dos acidentados, a faixa de maior concentração foi de 18 a 30 anos e os com formação profissional foram os mais atingidos. Isso pode ser devido à imprudência e excesso de confiança ou à sua má formação profissional.

As queimaduras elétricas representam cerca de 90% dos acidentes elétricos não mortais e se dividem assim:

75%: arco em baixa tensão 13%: eletrotérmicas por efeito Joule 12%: queimaduras diversas.

1.1 Introdução

Pode-se definir o choque elétrico como o conjunto dos efeitos patológicos e fisiológicos causados pela passagem de uma corrente elétrica pelo corpo humano. Em breve histórico sobre os efeitos das correntes elétricas sobre as pessoas, pode-se dizer que:

Os primeiros estudos sobre a ação fisiológica da corrente elétrica foram feitos na França pelos cirurgiões imperiais Larvey, Bichat e seus colaboradores enquanto que o Dr. Uré realizou as primeiras experiências de reanimação de pessoas eletrizadas. Isso foi possível por ter sido construído por ordem de Napoleão I, na Escola Politécnica, um gerador de pilhas capaz de fornecer 7 a 8 A sob 500V.

Na Áustria o prof. Zellinek da Universidade de Viena no fim do século XIX retoma os estudos sobre os efeitos das correntes elétricas sobre os corpos humanos; seus seguidores fundaram posteriormente o Instituto de Eletropatologia de Viena ( fundada no centenário do nascimento dele, em 1971).

Quase todos os dados utilizados hoje são baseados nas experiências do prof. Dalziel da Universidade de Berkley na Califórnia que realizou numerosos trabalhos sobre os efeitos fisiológicos sobre os animais. A partir de modelos em animais com as reações mais próximas dos seres humanos foram obtidos os valores limites suportáveis usados até hoje.

A EdF fez um levantamento durante 10 anos (anos 60/70) das causas de acidentes mortais ocorridos na França e que são reproduzidos na tabela I.

Tabela 1: Acidentes mortais de eletrocussão ocorridos na França durante 10 anos (*)

USOS INDUSTRIAIS AT BT Total %

Contatos diretos acidentais com linhas em canteiros de obras:

Trabalhos agrícolas (manutenção)10102

Aparelhos de levantamento (gruas)150615629 Outras( manutenção de barramentos)7347714 Trabalhos em linhas54419517 Aparelhagem em SE dos usuários8649016

Instalações gerais de canteiros e de fábricas:

Aparelhagem BT ( painéis e quadros)26265

Máquinas fixas10102 Fiação BT20204 Lâmpadas portáteis 10 10 2 Máquinas e ferramentas portáteis133346 Pontes rolantes e talhas15153

1.4Os limites de sensibilidade e suportabilidade

Baseado-se nos valores estabelecidos principalmente por Darziel foi desenvolvida a técnica de proteção pessoal. A IEC 479-1 estabeleceu 4 zonas (fig. 1) assim definidas:

1 - imperceptível: as correntes abaixo de 0,5 mA podem passar por longos períodos pelo corpo sem causar mal ou reações (reta A).

2 - perceptível: as correntes abaixo de 10 mA por largos períodos (10s ) e acima de 10 mA e tempos decrescentes (desde 10s até 20ms) embora sentidas pelas pessoas, também não causam mal (curva B).

3 - reações reversíveis: entre as curvas b e c, os valores correspondentes de i e t causam contração muscular.

4 - possibilidade de efeitos irreversíveis; limitados pelas curvas:

C1: não há fibrilação do coração C2: 5% de probabilidade de fibrilação C3: 50% de probabilidade de fibrilação

A partir desses limites é que foram desenvolvidos os dispositivos de proteção por interrupção da corrente de defeito.

Quanto à eficácia dos métodos de reanimação, constatou-se na França que em cerca de 60% as pessoas atendidas conseguiram se recuperar. Os sucessos foram obtidos com os procedimentos aplicados até 2 minutos após o acidente e às vezes se estenderam por até 2 horas.

eletrocussão: é um acidente elétrico mortal eletrização: é um acidente elétrico por contato mas não tendo a morte como conseqüência.

Em seguida à eletrização pode haver uma morte aparente em que há: interrupção da respiração, que pode ser restabelecida por reanimação por respiração artificial sendo o método boca-a-boca o mais eficiente, ou uma interrupção da circulação quando o coração passa a funcionar com uma fase de movimentos anárquicos (não ritmados) denominada fibrilação ventricular de curta duração seguida de parada definitiva. A recuperação, muitas vezes denominada ressuscitação é conseguida com um aparelho denominado desfibrilador com o qual se aplica uma corrente transitória (descarga de um capacitor) que provoca uma parada instantânea de todos os centros nervosos que produzem os pulsos que comandam os movimentos dos músculos cardíacos. Após essa parada, é retomado o movimento ritmado, com ou sem ajuda de massagem cardíaca.

Quando há a fibrilação diz-se que houve uma eletrização com perda da consciência que se não for atendida em um curto espaço de tempo (no máx. 5 min.) provoca a morte cerebral (interrupção da circulação de sangue no cérebro).

A eletrização sem perda de consciência apresenta uma variação muito grande de reações musculares, desde um simples "formigamento" até uma violenta contração muscular (tetanização elétrica) que pode causar a queda ou projeção da vítima à distância. Em baixa tensão, no caso mais freqüente, há uma contração da mão sobre os condutores com lesões profundas, queimaduras (internas e externas) e conseqüências renais (mais ou menos) rápidas. Pode haver também uma contração dos músculos torácicos que produz a parada respiratória citada acima. A língua também pode "enrolar" produzindo a asfixia por interrupção da respiração (a vitima vai ficando roxa).

Proteção contra contatos diretos Duas medidas complementares são normalmente usadas como prevenção contra os riscos de acidentes por contatos diretos: ♦ prevenção física de contato com as partes vivas por barreiras, isolação, afastamento tornando inacessível, etc.. ♦ proteção adicional, a despeito das medidas acima, para a possibilidade de ocorrer assim mesmo um contato direto. Esta proteção é baseada em relés rápidos e de alta sensibilidade, operados por corrente residual os quais são altamente eficientes na maioria dos casos de contatos diretos.

1.7Medidas de proteção contra contatos diretos

Nota: A IEC e as normas nacionais freqüentemente fazem distinção entre dois graus de proteção: ♦ completa (isolação, envoltórios)

♦ parcial ou particular

1.8Medidas de proteção completa

1.8.1Proteção por isolação das partes vivas

Esta proteção consiste em uma isolação em conformidade com as normas relevantes. Pinturas, vernizes e esmaltes não proporcionam uma proteção adequada.

1.8.2Proteção por barreiras ou envoltórios

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