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CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS

Prevenção e Protecção Contra Incêndios

Os incêndios provocam normalmente nas empresas prejuízos materiais e muitas vezes

vítimas quer por queimaduras e ferimentos quer, sobretudo, por intoxicação.

Mesmo que não haja acidentes pessoais provocados por um incêndio, resulta a maior

parte das vezes para os trabalhadores a privação do seu trabalho habitual, durante um

período de tempo apreciável.

É pois necessário assegurar medidas visando impedir que o fogo se declare ou, quando

isso acontece, impedir a sua propagação.

Por outro lado, é necessário providenciar todos os meios materiais e humanos

susceptíveis de controlar rapidamente um incêndio, desde o seu início.

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As estatísticas disponíveis revelam que as causas mais frequentes dos incêndios são,

por ordem decrescente:

� as instalações eléctricas;

� a utilização de chamas nuas e superfícies quentes;

� a presença inadequada de matérias inflamáveis, designadamente, liquidos e

gases;

� os aparelhos de aquecimento;

As áreas de armazenagem nas empresas são normalmente mais atingidas que os

sectores da produção e a proporção de fogos nocturnos para fogos diurnos é

geralmente de 2:1.

Recentemente tem-se constatado uma tendência para um aumento da ocorrência de

fogos de origem criminosa, quer em empresas quer em grandes áreas florestais.

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O estudo das causas dos incêndios, bem como dos fenómenos associados à sua

propagação revela-se da maior importância para a sua prevenção e controlo.

Química do Incêndio

O incêndio é uma reacção de combustão (oxidação-redução) fortemente

exotérmica e que se desenvolve geralmente de uma forma descontrolada, quer no

tempo quer no espaço.

Para além da emissão de calor, verifica-se num incêndio a emissão de fumos e/ou

chamas e gases de combustão.

Tradicionalmente consideram-se 3 factores como indispensáveis para a eclosão de

um fogo:

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� combustível (substância redutora que vai arder);

� comburente (normalmente o ar, que contém 21% de oxigénio em volume);

� energia de activação (energia mínima necessária para se iniciar a reacção que é

fornecida pela fonte de inflamação);

Estes 3 factores constituem o que se costuma designar por “triângulo do fogo”:

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As técnicas de extinção do fogo baseiam-se no conhecimento do triângulo do fogo e

consistem na eliminação de um ou mais daqueles 3 factores:

� afastando-se o combustível do alcance do fogo ou dividindo-se em focos de

incêndio mais pequenos e facilmente extinguíveis;

� suprimindo ou limitando o oxigénio, o que pode ser feito circunscrevendo o

fogo a um espaço, impedindo assim o acesso de oxigénio (asfixia);

� ou cobrindo os focos com substâncias incombustíveis que impeçam o seu

contacto com o ar, como por exemplo areia, espuma, etc. (abafamento);

� limitando a temperatura, lançando água sobre o fogo, em jacto ou

pulverizada ou outras substâncias que absorvam o calor desenvolvido;

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Modernamente admite-se um quarto facto, que é a reacção em cadeia, obtendo-se

assim o chamado tetraedro do fogo.

Com efeito, recentes investigações acerca da cinética química da combustão indicam

que a união do oxigénio com o combustível não é directa, ocorrendo através de uma

série de passos em que as reacções se dão entre o oxigénio e os radicais livres

emitidos pelo combustível aquecido ao ponto de inflamação.

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Estas reacções de radicais livres dão lugar também às chamas visíveis e evolução do

calor. O desenvolvimento da reacção em cadeia está associado à formação de radicais

livres.

Certas técnicas de extinção, como por exemplo o uso de hidrocarbonetos halogenados e

de certos pós químicos secos, baseiam-se na remoção daqueles radicais livres,

impedindo assim a propagação das chamas.

Fases de um fogo

Cada fase de um fogo dá lugar a diferentes emissões susceptíveis de serem captadas

por detectores especializados.

Os fogos abertos originam:

-calor;

-chamas;

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Os fogos encobertos originam:

-fumos;

-gases de combustão;

Deverá ser escolhido o detector mais rápido tendo em atenção o tipo de incêndio mais

provável.

A figura seguinte representa as várias fases de um fogo. Numa fase muito inicial de um

fogo são libertados aerossóis (suspensão de partículas sólidas num ambiente gasoso),

seguindo-se numa segunda fase a libertação de fumos.

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Numa fase final aparecem as chamas e a libertação de calor.

Na fase inicial de libertação de aerossóis e de fumos devem ser utilizados os detectores

iónicos de fumos e os detectores ópticos de fumos. Para uma fase mais adiantada de um

fogo, durante o aparecimento de chamas e de calor são mais apropriados os detectores

de chamas e os detectores térmicos. Se for adoptada a extinção automática deverão

actuar nesta fase os sprinklers.

Na figura anterior, mostram-se os tipos de detectores mais apropriados para as

diferentes fases de um fogo.

Riscos de exposição ao monóxido de carbono

A exposição aos fumos libertados por um incêndio pode ter um grau de perigosidade

maior do que a exposição às chamas, visto que esta decresce com a distância, o que não

acontece com a exposição aos fumos libertados.

Na figura seguinte são indicados os riscos de exposição ao monóxido de carbono, um dos

gases libertados no decorrer de um incêndio: desde leves dores de cabeça até à

inconsciência e perigo de vida, em função da sua concentração no ar e do tempo de

exposição.

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SISTEMAS AUTOMÁTICOS DE DETECÇÃO DE INCÊNDIOS (SADI)

As instalações fixas de detecção de incêndios permitem a detecção e a localização

automática do incêndio, assim como a colocação em marcha automática ou semi-

automática do plano de alarme, podendo opcionalmente accionar sistemas fixos de

extinção.

As instalações de detecção podem vigiar permanentemente zonas inacessíveis à

detecção humana e são, geralmente, mais rápidas do que esta.

As funções de um sistema automático de detecção de incêndios são:

� detectar rapidamente um principio de incêndio através de um alarme determinado

(sinalização óptico-acústica num painel ou central de comando).

Esta detecção terá que ser fiável, ou seja com uma elevada probabilidade de

sucesso. Normalmente, um vigilante deve comprovar a realidade do fogo antes de

soar o alarme principal.

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� localizar o incêndio no espaço;

� executar o plano de alarme, com ou sem intervenção humana;

Permite também realizar funções auxiliares, como por exemplo:

� transmitir automaticamente o alarme à distância (a um quadro repetidor situado

em local ocupado em permanência ou a uma central de recepção nos bombeiros);

� disparar uma instalação de extinção fixa;

� fechar portas;

� accionar dispositivos de evacuação de fumos (desenfumagem), etc.;

Um sistema automático de detecção de incêndios é alimentado pela corrente eléctrica

proveniente da rede pública e de um acumulador. Este assegurará temporariamente, o

funcionamento do sistema em caso de avaria da rede.

Os detectores automáticos são componentes fundamentais de uma instalação de

detecção.

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DETECTORES AUTOMÁTICOS

Os detectores de incêndio são constituídos por um sensor sensível aos elementos que se

libertam durante as fases de evolução de um incêndio e que são: o gás, o fumo, a luz

proveniente das chamas e o calor.

Sendo o “nariz” e os “olhos” do sistema , eles terão de ser capazes de alertar para o

perigo o mais cedo possível. Os detectores, na maioria dos casos, convertem uma

grandeza física ou química, que se pretende controlar ou conhecer, numa grandeza

eléctrica, normalmente tensão ou corrente.

Estes detectores funcionam de forma diferente dos detectores de intrusão. Enquanto os

detectores de intrusão informam a central, quando da detecção, através de um contacto

que passa de fechado a aberto, os detectores de incêndio informam a central através da

alteração da corrente que passa no circuito da zona de detecção em causa. Em caso de

detecção esta corrente aumenta relativamente ao seu valor em repouso.

Também a terminação das zonas de detecção das centrais de intrusão e de incêndio é

diferente. Nas primeiras, as zonas não utilizadas são shuntadas e nas segundas, as

zonas quer utilizadas ou não , terminam numa resistência de um determinado valor.

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Os detectores automáticos podem ser divididos em três grandes grupos:

-detectores de calor (termostáticos e termovelocimétricos);

-detectores ópticos de fumos;

-detectores iónicos de fumos (proibidos pelo facto de terem uma pequena fonte

radioactiva);

-detectores ópticos de chamas;

A determinação do número e a localização dos detectores automáticos de incêndio é

função do tipo de detector empregue e dos critérios que presidiram à sua escolha.

Para além disto os detectores devem ser implantados de maneira a evitar accionamentos

intempestivos.

Qualquer que seja o tipo de detector, a cálculo da sua quantidade terá sempre que

observar rigorosamente as características e o raio de acção de cada detector, assim

como as regras de arte.

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Detectores de calor

Os detectores de calor podem dividir-se em 2 tipos:

� detectores termostáticos;

� detectores termovelocimétricos;

Detectores termostáticos

Os detectores de calor termostáticos baseiam-se num dos seguintes princípios:

� na dilatação de um sensor bimetálico;

� fusão de um elemento, geralmente regulada para 70ºC;

� contacto eléctrico entre dois cabos separados por uma camada isolante, que

perde a sua função a uma determinada temperatura;

A superfície abrangida por este tipo de detectores varia de 10 a 15 m2, e o seu tempo

de reacção pode atingir alguns minutos.

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Têm as seguintes vantagens:

� muito fiáveis;

� utilizáveis em locais onde se verifique a libertação de poeiras, fumos ou vapores;

Têm no entanto alguns inconvenientes:

� reacção lenta (de alguns minutos);

� não apropriados para locais com um pé-direito superior a 7,5 m;

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Detectores termovelocimétricos

Os detectores termovelocimétricos baseiam-se num dos seguintes princípios:

� dilatação do ar contido numa câmara;

� dispositivo com um elemento sensor (termopar ou termistância);

A regulação é efectuada em geral para uma elevação de temperatura de 5 a 10ºC por

minuto.

A superfície abrangida por este tipo de detectores é de cerca de 20 m2.

Têm as seguintes vantagens:

� muito fiáveis;

� possibilidade de implantação linear (corredores);

� apropriados para incêndios de desenvolvimento muito rápido;

Como inconveniente apresentam uma reacção muito lenta (igual ou superior a 2

minutos).

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A figura seguinte apresenta o aspecto e o esquema de ligações de um detector deste tipo.

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Detectores ópticos de chamas

Este tipo de detectores baseia-se na sensibilidade à luz visível, e às radiações

infravermelha e ultravioleta.

A superfície abrangida por este tipo de detectores é de cerca de 1000 m2, e o seu tempo

de reacção é de alguns segundos.

São apropriados para locais muito amplos e de pé-direito muito elevado (superior a 30

m).

São mais apropriados para fogos de líquidos inflamáveis.

Os seus principais inconvenientes são a necessidade de limpeza periódica frequente e a

necessidade de estarem colocados em linha de visão das zonas a proteger.

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Detectores ópticos de fumos

Este tipo de detectores baseia-se num dos seguintes princípios:

� absorção de luz pelos fumos impedindo a sua actuação numa célula fotoeléctrica

(obscurecimento);

� por dispersão da luz (efeito Tyndall, que consiste no espalhamento de um feixe de

luz num meio contendo partículas em suspensão; por exemplo numa sala cheia de

fumaça ou poeira torna-se visível um feixe de luz que entre por uma janela);

Os detectores ópticos de fumos são projectados para responder a produtos de

combustão visíveis operando, por exemplo, segundo o princípio do espalhamento da

luz.

Dado que o LED emissor e o receptor estão desalinhados, a luz emitida pelo emissor

não é, em condições normais, detectada pelo receptor. No entanto, a entrada de fumos

visíveis dentro da câmara irá provocar reflexões que levam à detecção e ao

consequente alarme.

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Os danos provocados por um incêndio são tanto menores quanto mais rapidamente for

detectado.

Os primeiros indicadores de incêndios, ainda incipientes, são pequenos aerossóis com

diâmetros da ordem de 0,01 a 10 µm, que são transportados até ao tecto pelas

correntes ascensionais de ar aquecido.

Um detector óptico de fumos é sensível a partículas de diâmetro da ordem dos 0,5 a 10

µm (fumos visíveis) pelo que é um detector adequado para provocar um alarme precoce.

Um detector óptico de fumos, é portanto especialmente vocacionado para detectar

incêndios na sua fase mais incipiente, quando os fumos ainda são brancos (sem falta de

oxigénio).

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A superfície abrangida por este tipo de detectores varia de 50 a 70 m2, e o seu tempo

de reacção varia de algumas dezenas de segundos a alguns minutos.

A área de protecção por detector pode variar, dependendo do pé direito do local e da

inclinação da cobertura, chegando a atingir 120 m2.

Estes detectores deverão:

� ser instalados a uma distância nunca inferior a 0,5 m de qualquer parede;

� ser instalados a uma distância horizontal e vertical de 0,3 m da eventual carga ou de

estantes;

� não devem ser instalados junto das entradas de ar condicionado ou da ventilação,

devendo ficar no mínimo a 0,5 m dos difusores;

Estes detectores são apropriados para fogos latentes, de evolução lenta.

Não são no entanto apropriados para locais onde se verifique a libertação de poeiras,

fumos ou vapores.

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Botões de alarme manual

Estes botões permitem a uma pessoa dar um alerta de incêndio e obrigam,

posteriormente, a uma intervenção de rearme.

A figura seguinte apresenta um esquema de funcionamento de um botão de alarme

manual e do seu símbolo, normalmente usado.

O interruptor é mantido pelo bordo superior do vidro, podendo também ser usada uma

matéria plástica.

Quando o vidro é partido, o interruptor é libertado entrando o botão em alarme. O vidro é

revestido por uma película plástica de protecção que impede que o operador se magoe

pois não permite a fragmentação do vidro.

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O botão incorpora um DIP switch que permite dar a cada botão, por código binário, um

endereço diferenciado.

Este endereço irá comunicar de 2 em 2 segundos com a central. Sinais de avaria e de

alarme são transmitidos à central por intermédio da linha de comunicação.

Os botões de alarme devem ser instalados perto das saídas, nos caminhos de fuga, em

escadas e onde for requerido pela legislação em vigor.

A altura de montagem aconselhada é de 1,4 m.

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CENTRAIS DE DETECÇÃO DE INCÊNDIO

O “cérebro” de uma instalação de detecção de incêndios é a central de detecção de

incêndio. Esta verifica, através da corrente de repouso das zonas (circuitos eléctricos

onde estão ligados os detectores e avisadores de incêndio), o estado da instalação.

Se algum dos detectores ou avisadores dá o alarme, a corrente no circuito dessa zona

aumenta consideravelmente e a central desencadeia o processo de combate ao

incêndio para que está programada.

As centrais de detecção de incêndio podem ser convencionais ou endereçáveis. No caso

de serem endereçáveis, cada detector ou avisador possui um endereço próprio que o

identifica e com o qual ele comunica com a central e a central com ele.

Quando um detector ou avisador é actuado, ele envia um sinal à central, informando

que o detector número x na sala y, detectou um alarme.

A central, dependendo da programação, desencadeia o processo para o qual está

programada.

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Um ponto que diferencia este sistema do convencional é que, no convencional quando

um detector sinaliza um alarme, toda a zona é sinalizada, não se sabendo exactamente

onde está o foco de incêndio. Sabe-se apenas a região, que pode ser composta por

várias salas.

As centrais também podem possuir, entre outras características, comunicadores

telefónicos e módulos de comando para extinção de incêndio, utilizando as centrais

mais modernas a tecnologia de bus.

Centrais convencionais ou de endereçamento colectivo

Um detector que detecta um foco de incêndio provoca um aumento de corrente na

linha, que activa a sinalização de alarme da zona.

A central não permite individualizar o detector que produziu o alarme, mas detecta um

aumento da corrente no circuito ou zona em causa. A cada circuito ou zona podem ser

ligados 32 detectores.

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O circuito de ligação dos botões de alarme manual é separado do dos detectores, de

forma a manter independentes os 2 sistemas e permitir distinguir a detecção automática

da manual.

Este tipo de centrais é indicado para instalações de pequenas dimensões, tendo

normalmente no máximo 32 zonas.

A partir dos 100 a 120 detectores justifica passar de uma central convencional para uma

central analógica endereçável.

Numa central convencional utilizam-se normalmente sinalizadores para sinalizar um

compartimento ou uma parte de uma zona na qual se deu um alarme, de forma a

localizar mais rapidamente um foco de incêndio.

Numa central deste tipo utilizam-se no máximo 5 compartimentos por zona ou circuito,

ou 10 no caso de existir uma sinalização em cada compartimento, ou por grupos de

compartimentos.

Na figura seguinte mostra-se o esquema de uma instalação realizada com uma central

convencional.

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Centrais analógicas endereçáveis ou de endereçamento simples

As centrais de endereçamento simples apresentam o mesmo princípio de funcionamento

das convencionais, com a diferença de que, em caso de alarme, os detectores e botões

de alarme manual transmitem para a central o seu código de identificação, sendo

possível desta forma individualizar o detector ou o botão que produziu o alarme.

Justifica-se utilizar este tipo de central a partir de 100 a 120 detectores.

Em cada central deste tipo existem normalmente até 4 loops no máximo, com um

máximo de 127 endereços por loop.


deste tipo.

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Centrais analógico-digitais

As centrais deste tipo utilizam a tecnologia dos microprocessadores, quer na central quer

nos detectores.

Os detectores são ligados em anel fechado com a central (loops). Os detectores dispõem

de um sistema de endereçamento; podem ser do tipo auto-endereçável (código

reconhecido pela central no momento da configuração do sistema). Por outro lado, além

de estarem sempre num estado de assinalar um alarme, efectuam ainda um auto-

diagnóstico contínuo para verificação da sua própria eficiência.

Se um loop servir várias zonas ou se ligar mais de 32 detectores devem ser inseridos

dispositivos de isolamento com a finalidade de abrir a linha em caso de curto-circuito e

permitir manter activos os detectores ligados entre os 2 ramos.

Este sistema é frequentemente utilizado em novas instalações de detectores de incêndio,

especialmente em edifícios de grandes dimensões.


deste tipo.

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ALGUMAS CONSIDERAÇÕES SOBRE A INSTALAÇÃO ELÉCTRICA

A cablagem da detecção automática deve ser diferente da cablagem utilizada para

outros fins e deve ser perfeitamente identificável.

Os cabos devem ter características apropriadas tendo em vista a queda de tensão.

Os cabos normalmente utilizados são os do tipo LYCY, com uma secção mínima de 0,75

mm2.

Se o loop tiver mais de 500 a 600 metros deve utilizar-se a secção de 1,5 mm2.

Os cabos do tipo LYCY são não propagadores de incêndio, mas não são resistentes ao

fogo, sendo neste caso de utilizar cabos do tipo J-Y(St)Y com 2x2x0,8 mm de diâmetro.

Os cabos devem atravessar apenas zonas vigiadas por detectores e devem ser

protegidos de forma a que em caso de incêndio os danos sejam mínimos.

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