Um bom projeto elétrico é extremamente importante para garantir uma boa usabilidade e segurança para a edificação e uma das principais etapas para garantir a segurança de uma instalação elétrica é a definição dos dispositivos de proteção.
Por isso, aqui vamos falar um pouco sobre o funcionamento e dimensionamento dos principais dispositivos de proteção para instalações elétricas de baixa tensão.
- O que são os dispositivos de proteção
Para que uma instalação elétrica esteja totalmente segura e de acordo com as diretrizes da NBR 5410 é necessário fazer uso de dispositivos de segurança que serão responsáveis por proteger os circuitos da residência contra choques, sobreaquecimentos ou surtos de corrente ou tensão.
Sistemas de proteção – Definições:
Sistemas de proteção são sistemas que têm a função de desligar a parcela do sistema elétrico que apresenta problemas ou está operando fora das condições normais.
Eles devem funcionar rapidamente para que possam evitar danos a vida humana e danos aos equipamentos ligados ao sistema.
Geralmente, as situações que podem produzir danos são: sobrecargas de longa duração; e curtos-circuitos.
Os dispositivos de proteção para instalações elétricas de baixa tensão costumam mais simples e possuem baixo custo.
Os principais dispositivos utilizados em instalações residenciais e prediais são: disjuntores termomagnéticos (DTM), disjuntou residual (DR) e dispositivo de proteção de surto ou sobretensões (DPS).
O foco desse texto são os dispositivos de proteção e suas aplicações, mas ao final também abordamos quais são os passos para a execução de um projeto elétrico.
- O que é o projeto elétrico e para que serve?
O projeto elétrico é o conjunto de informações (cálculos, desenho e detalhes) referentes a uma instalação elétrica, máquina ou equipamento eletrônico.
Aqui o nosso foco será nas instalações elétricas de baixa tensão, as orientações para execução de um projeto elétrico de baixa tensão corretamente estão dispostas na ABNT NBR 5410 – Instalações elétricas de baixa tensão
Instalação elétrica de baixa tensão têm até 1000V em tensão alternada e 1500V em tensão contínua.
- O que são os dispositivos de proteção
Para que uma instalação elétrica esteja totalmente segura e de acordo com as diretrizes da NBR 5410 é necessário fazer uso de dispositivos de segurança que serão responsáveis por proteger os circuitos da residência contra choques, sobreaquecimentos ou surtos de corrente ou tensão.
Sistemas de proteção – Definições:
Sistemas de proteção são sistemas que têm a função de desligar a parcela do sistema elétrico que apresenta problemas ou está operando fora das condições normais.
Eles devem funcionar rapidamente para que possam evitar danos a vida humana e danos aos equipamentos ligados ao sistema.
Geralmente, as situações que podem produzir danos são: sobrecargas de longa duração; e curtos-circuitos.
Os dispositivos de proteção para instalações elétricas de baixa tensão costumam mais simples e possuem baixo custo.
Os principais dispositivos utilizados em instalações residenciais e prediais são: disjuntores termomagnéticos (DTM), disjuntou residual (DR) e dispositivo de proteção de surto ou sobretensões (DPS).
- Quais são os dispositivos de proteção para instalações de baixa tensão
- Disjuntores termomagnético (DTM)
Os disjuntores termomagnéticos atuam em duas situações: quando ocorrem sobrecargas ou quando ocorrem curtos-circuitos.
No caso das sobrecargas eles utilizam o efeito térmico, responsável por identificar sobrecargas de alta duração, causado por um possível aumento da corrente elétrica acima da corrente nominal do disjuntor que aquece um par bimetálico interno.
Esse par bimetálico interno possuem coeficientes de dilatação diferentes fazendo com que ele se curve e dispare o mecanismo de desarme.
Corrente nominal: É o máximo valor eficaz da intensidade de corrente que pode circular pelo dispositivo de proteção sem causar seu desligamento automático.
Já no caso dos curtos-circuitos usa-se o elemento magnético do disjuntor.
O curto-circuito gera um efeito magnético em uma espira interna devido a possível circulação de corrente elétrica de alto valor quando ocorre um curto entre fases, ou entre fase e neutro, ou entre fase e terra.
- Disjuntor residual (DR):
O disjuntor diferencial residual (DR) serve para proteção das pessoas contra choques elétricos.
O disjuntor termomagnético não consegue reconhecer correntes muito pequenas, da ordem de centésimo de ampère e essas correntes já são capazes de gerar graves danos quando percorrem o corpo humano, por isso usa-se o DR para realizar essa proteção.
O uso de DR, no caso de instalações elétricas de baixa tensão, é obrigatório em circuitos situados em áreas molháveis como banheiros, cozinhas, áreas de serviço e garagens.
O seu uso também é obrigatório para circuitos que alimentam tomadas localizadas em área externa e em área interna que possam vir a alimentar equipamentos na área externa.
O funcionamento do DR é baseado na medição da corrente que passa pela fase e volta pelo neutro, basicamente ele mede a corrente que passa na fase e volta no neutro e desarma quando essa diferença é maior que 30 miliampères.
Sempre que alguém toca a superfície de um condutor ou de um equipamento que está conduzindo devido a um problema no isolamento o DR identifica que está ocorrendo uma fuga de corrente e desarma o sistema automaticamente evitando que o indivíduo seja eletrocutado.
- Dispositivo de proteção de surto ou sobretensões (DPS):
O DPS é um dispositivo utilizado para proteção dos aparelhos eletrônicos contra sobretensões que podem ser causa por fenômenos atmosféricos como raios.
Apesar de ser recomendado o seu uso não é obrigatório, segundo NBR 5410, o DPS deve ser usado quando a equipotencialidade não suficiente para impedir o aparecimento de tensões de contato perigosa.
Junto com os para-raios os dispositivos DPS são responsáveis por proteger os aparelhos das descargas atmosféricas. Eles devem ser dimensionados de acordo com a tensão nominal de alimentação e pela tensão de proteção dos circuitos.
- Como dimensionar um disjuntor
O dimensionamento do disjuntor é feito com base na lei Ohm. Para isso precisamos conhecer a potência ou a corrente que passa em cada circuito, essa informação vai vir da etapa de distribuição dos circuitos.
É importante ter em mente que dificilmente serão encontrados disjuntores exatamente do valor que o seu circuito pede então deve-se comprar o que é comercializado com o valor imediatamente superior à sua necessidade. Se o seu cálculo deu 13A o disjuntor comprado será o de 16A.
Para calcular o disjuntor utilizamos a lei de Ohm que é dada pela seguinte fórmula:
Sendo:
I: corrente nominal calculada do circuito;
P: Soma das potências do circuito;
U: tensão nominal da rede
– Exemplo:
Vamos calcular um disjuntor para um circuito que alimenta um chuveiro elétrico.
Potência do chuveiro = 7500 w
Tensão de alimentação = 220 V
Disjuntor escolhido = 40 A
- Os passos para realizar um projeto elétrico
Para a realização de um bom projeto elétrico de forma prática é interessante seguir uma sequência lógica, mas não é obrigatório.
O foco aqui será os dispositivos de proteção, abaixo vamos falar sobre alguns passos para fazer um projeto elétrico de forma simples. Para mais detalhes sobre como realizar cada etapa acesse: Como Fazer um Projeto Elétrico Residencial – (NBR 5410)
- Análise da arquitetura e requerimentos do projeto:
Para essa primeira etapa é necessário ter em mãos informações do projeto arquitetônico como planta baixa ou planta arquitetônica.
Com base nas plantas fornecidas pela arquitetura serão definidos dos pontos de tomada e iluminação, além de observar necessidades especiais do projeto como necessidade de tomadas de uso específico.
Um exemplo de necessidade de tomada de uso específico (TUE) são os chuveiros elétricos.
- Previsão de cargas:
Nessa etapa deve-se calcular todas as cargas da instalação e representar os resultados para cada cômodo e para os pontos de iluminação e tomadas por cômodo. É uma etapa muito importante realizar a distribuição de circuitos e dimensionamento dos dispositivos de proteção.
- Separação dos circuitos:
A separação dos circuitos pode ser feita por cômodo, conjunto de cômodos ou por função dos circuitos. Os circuitos de tomadas de uso geral e de tomadas de uso específico devem ser obrigatoriamente separados.
Na divisão dos circuitos esteja atento as potências máximas dos circuitos não dedicados. Não se deve ultrapassar 1200W em 127V e 2200W em 220V.
- Inserção da simbologia nos pontos de tomada e iluminação:
Agora faz-se a distribuição dos pontos na planta arquitetônica. São representados os pontos de iluminação, tomadas e seus circuitos de acordo com as demandas identificadas anteriormente.
Os símbolos dos pontos de iluminação devem conter a potência da iluminação e o circuito e comando que ela pertence.
A simbologia dos pontos de tomada também precisa conter a potência e o circuito ao qual pertencem.
- Localização do quadro de distribuição de circuitos (QDC):
O quadro de distribuição é o local onde é feita a administração dos circuitos, por isso é importante que ele esteja em um local de fácil acesso, esse é o critério mais importante para a escolha de onde locar o QDC.
Se possível, inserir o quadro de distribuição próximo ao cômodo de maior carga pode gerar uma boa economia.
- Localização do medidor de energia:
Normalmente o medidor fica no limite da propriedade, muitas vezes nos muros da frente. Depois de escolher a localização do medido deve-se representar o eletroduto que irá conectá-lo ao QDC.
- Dimensionamento dos eletrodutos:
O dimensionamento dos eletrodutos depende do tipo de material que será utilizado, como será feita a instalação e a quantidade de circuitos que passam dentro do eletroduto que está sendo dimensionado.
Para mais detalhes de como dimensionar eletrodutos acesse: Como Fazer um Projeto Elétrico Residencial – (NBR 5410)
- Representação da instalação sobre a planta arquitetônica:
Com a posição de todos os pontos de tomadas e iluminação, do QDC, do medidor e dos circuitos já definidos será feita a representação da instalação em planta.
A partir do quadro de distribuição devem ser feitos os traçados dos eletrodutos pelas caixas de passagem e pontos de utilização. Depois de representar os eletrodutos representa-se os circuitos que passarão por cada um deles.
- Quadro de Carga e Dimensionamento
Nessa etapa deve-se fazer o dimensionamento dos dispositivos de proteção da alimentação e dos circuitos. Além disso, também é feito o balanceamento de cargas e dimensionamento dos cabos do medido da instalação.
No quadro de cargas deve conter as seguintes informações:
- Dispositivos DR
- Os disjuntores de proteção
- As fases de carda circuito e a tensão de alimentação
- A quantidade de tomadas e lâmpadas por circuito e suas cargas
- A identificação dos circuitos
- A carga total de cada circuito
- Diagrama Unifilar dos Circuitos
Esse diagrama unifilar é a representação gráfica das informações da distribuição de circuitos que estão especificadas no quadro de cargas, sua função é auxiliar no entendimento da divisão dos circuitos.
- Legenda dos Símbolos Usados
Todos os símbolos utilizados na realização do projeto elétrico devem estar presentes na legenda afim de facilitar a leitura de quem for executar o projeto. A simbologia mais comum e indicada é a da NBR 5444.
- Listagem dos Materiais Elétricos
Aqui deve-se classificar e quantificar todos os materiais necessários para a execução do projeto. Quantidade de tomadas, interruptores, lâmpadas, fios e cabos, eletrodutos e etc.
- Elementos e Memorial Descritivo Projeto Elétrico
O memorial descritivo é um documento anexado junto com o projeto e fornece instruções para uma boa execução do projeto elétrico, além de conter informações e detalhes importantes que não estão especificados no projeto.
Depois de todas essas etapas o seu projeto elétrico está concluído.
Referências:
Figura 1 – Disponível em: < https://www.enignis.com.br/noticias/treinamentos/incendio-eletrico-o-que-o-causa-e-como-apaga-lo/53 >.
