Painel Setorial de Disjuntores INMETROAspectos de segurana para disjuntores no mbito das normas NBR 5361 e NBR IEC 60898Eng. Carlos Alberto Quintas Lima EATONRio de Janeiro, 11 de outubro de 20051

Objetivos da apresentao Mostrar a coerncia que existe entre a norma de instalaes eltricas NBR 5410, a norma NBR 5361 e as caractersticas construtivas e operacionais (desempenho) destes disjuntores conforme 5361. Esta coerncia sustenta, de forma inquestionvel, a continuidade da certificao dos disjuntores conforme os ensaios da NBR 5361. Mostrar que a NBR 5361 garante a operao do disjuntor em sobrecarga e curto-circuito, sem colocar as pessoas em risco e sem representar perigo ao patrimnio. Fornecer subsdios para que a certificao compulsria das instalaes eltricas seja colocada em pratica.

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NBR 5459"Disjuntor um dispositivo de manobra (mecnico) e de proteo capaz de estabelecer, conduzir e interromper correntes em condies normais do circuito, assim como estabelecer, conduzir por tempo especificado e interromper correntes em condies anormais especificadas do circuito, tais como as de sobrecarga e de curto-circuito". 3

NORMAS DE DISJUNTORES

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NBR 5361 NBR IEC 60898 NBR IEC 60947-2NBR 5361 Foi revisada e emitida em 1998 NBR IEC 60898 Foi traduzida e emitida em 1998 NBR IEC 60947-2 Foi traduzida e emitida em 1998.

Validade de 30 / 12 / 2004 para NBR IEC 60898 e NBR 5361. Em 30/12/04 j estava publicada a NBR NM 60898, enquanto se tentava, sem sucesso, discutir a NBR 5361.CE-03:023.06 EM 09/12/2003- REVISO/REVALIDAO DA 5361 FOI CONCORDADA PELA LEGRAND, GE, SOPRANO e EATON. NA MESMA REUNIO ACIMA, A PROPOSTA PARA QUE A NM 898 SUBSTITUISSE A NBR 898 FOI ACEITA PELA SCHNEIDER, WEG, ABB, STECK E SIEMENS, MAS NO PELOS DEMAIS.5

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Consideraes adicionais Embora os disjuntores fabricados conforme NBR 5361 e NBR IEC 60898 tenham a mesma finalidade, eles so avaliados por normas distintas que, respeitando as caractersticas prprias cabveis a seus respectivos produtos, buscam o mesmo objetivo que o de garantir um funcionamento adequado e seguro do disjuntor. Eventuais vantagens tcnicas de uma norma sobre outra em requisitos especficos podem ser exploradas atravs de divulgaes das empresas, mas no significam a clara superioridade de uma norma sobre a outra.6

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Consideraes adicionais No faz sentido aplicar a norma de um produto para avaliar o outro e vice-versa. Isto representaria uma clara barreira tcnica imposta desnecessariamente a um produto. Exemplos: Cabos eltricos BT para instalaes fixas: NBR 7286: EPR NBR 7285 / 7287: XLPE NBR 7288: Cabo PVC NBR NM 247-3: Condutor isolado PVC NBR 13248:LIVRES DE HALOGNIO7

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Exemplos (continuao) Reatores para lmpadas fluorescentes: NBR 5114: Eletromagnticos NBR 14417 / 14418: Eletrnicos Reatores para lmpadas fluorescentes: NBR 5597: Eletroduto metlico - rosca ANSI NBR 5598: Eletroduto metlico - rosca ABNT NBR 6150: Eletroduto PVC rgido

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CONDUTORES MM e AWG

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UTILIZAO e EQUIVALNCIA- So caracterizados pela sua seo nominal e no geomtrica. - So definidos por um valor mximo de resistencia a 20 graus C ( /Km ) Tabela de equivalncia segundo a IEC vide anexo G da 898.

MM 1,5 2,5 4 6 10

/Km (mm) AWG 12,2 7,56 4,70 3,11 1,84 1,4 1,7 2,20 2,70 3,50 16 14 12 10 8

/Km (mm) 13,17 8,28 5,20 3,27 2,06 1,29 1,63 2,05 2,59 3,2610

UTILIZAO e EQUIVALNCIASEO DOS CONDUTORES PARA ENSAIO CONFORME 5361 E 898

5361 e 898 s usam fios e cabos em mm a dcadas.ONDE OCORREM DIFERENCAS ENTRE AS NORMAS?Corrente Nominal Do disjuntor 15 A 35A 70 A 90 A Segundo 5361 mm ( tab.A9 ) 1,5 6 16 25 Segundo 898 mm ( tab 8 ) 2,5 10 25 35

CONCLUSO: A NBR 5361 MAIS RIGOROSA, POIS USA FIOS MAIS FINOS DO QUE NA IEC PARA ALGUMAS AMPERAGENS NOS SEUS ENSAIOS CALIBRAO, SOBRECARGA, CURTO-CIRCUITO, ELEVAO TEMPERATURA. 11

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PROTEO CONTRA SOBRECARGAS

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SOBRECARGAS- Segundo a revista Pirelli Club ano VII n 27 a SOBRECARGA o principal problema em uma instalao eltrica. - Ocorre sobretudo pela utilizao de muitos aparelhos ligados na mesma tomada. -Ocorre pelo uso de aparelhos de potncia muito elevada em redes eltricas que no estavam preparadas para isto. -Ocorre por improvisaes executadas por pessoal no qualificado. -Ocorre por vezes pois alguns profissionais cometem o pecado de aumentar a capacidade dos disjuntores para mascarar um dimensionamento insuficiente dos cabos. -Ocorre por unio de circuitos de iluminao e tomadas.

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5.3.4 Proteo contra Sobrecargas - NBR 5410

Ib = corrente de projeto do circuito Iz = capacidade de conducao de corrente dos condutores na condicao prevista de instalao In = corrente nominal do dispositivo de proteo (disj)

NBR IEC 60947-2 = 1,30 a quente 30 C

I2 = . InI2 = corrente convencional de atuao

NBR 5361 NBR IEC 60898 NBR 11840

= 1,35 a frio a 25 C = 1,45 a quente 30 C = 1,6014

CONCLUSO-Segundo a prpria ata de reunio da CE 03:023.06 de 09/12/2003, no item 3.18, a tabela indica que os disjuntores conforme a NBR 5361 apresentam uma atuao com maior proteco contra sobrecargas das instalaes, face aos 135% a 25 C partida a frio. -Indubitvel tambm a garantia de atendimento aos requisitos da Norma de Instalaes Eltricas NBR 5410 com o menor valor da Corrente Convencional de Atuao, comparativamente com as demais normas.

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PROTEO CONTRA CURTO CIRCUITOS It

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NBR 5410:20045.3.3.1 Dispositivos capazes de prover simultaneamente proteo contra correntes de sobrecarga e contra correntes de curto-circuito ...Tais dispositivos podem ser: a) disjuntores conforme ABNT NBR 5361, ABNT NBR IEC 609472, ABNT NBR NM 60898 ou IEC 61009-2-1; NOTAS 3 Tendo em vista que um dos parmetros para o equacionamento da proteo contra curtos-circuitos conforme 5.3.5.5 a integral de joule (energia) que o dispositivo de proteo deixa passar, deve-se atentar para o fato de que a ABNT NBR 5361 no prev o fornecimento desta caracterstica, devendo a mesma ser fornecida pelo fabricante do dispositivo.17

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5.3.5 Proteo contra Curto-circuito: NBR 5410

Logo o disjuntor seja 5361, 947-2 ou 898 tem que possuir seus valores de It e ter uma capacidade de interrupo adequada.18

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Exemplos de Curvas I2t ELETROMAR

Levantadas h aproximadamente 8 anos nos laboratrios do IEE/USP credenciado pelo INMETRO.

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Curvas I2t

1,5 mm

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Curvas I2t

16 mm conf. Norma.

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CONCLUSO Os disjuntores conforme NBR 5361 atendem integralmente os requisitos de proteo contra sobrecarga e curtocircuito (Curvas I2t) da NBR 5410.

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ENSAIO DE FIO INCANDESCENTE 960 C.

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Ensaio de fio incandescente 960 C Na UL, este ensaio j deve ser feito na matria-prima e, portanto, no pedido nas normas do produto NEMA AB1/UL 489. Vale o mesmo conceito para a norma NBR 5361. Sem problema de incluir este requisito numa futura reviso da NBR 5361 ou na RAC. A Eletromar, por exemplo, j possui este ensaio feito pelo CEPEL h 8 anos, e utiliza o mesmo material termofixo na caixa e tampa dos produtos 5361 h dcadas, bem como a GE e a Soprano. Logo atendem sem problemas e garantem uma superioridade em relao a termoplasticos utilizados pela grande maioria dos produtos 898 que realmente precisam ser checados pois no so termofixos.24

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RESISTNCIA AO CHOQUE MECNICO, AO IMPACTO E A OXIDAO

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Ensaios de resistncia aos choques mecnicos, ao impacto e oxidao

IMPACTO MECNICO

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Ensaios de resistncia aos choques mecnicos, ao impacto e oxidao Se observarmos a fig 10 da NBR IEC 60898 e a igual na sua correspondncia com a NM 898, vemos que o impacto se d na superficie frontal do disjuntor que fica para fora da cobertura de proteo do quadro na regio do manipulador do disjuntor. Realmente a aplicacao prtica deste ensaio com a utilizao real do produto dentro do quadro no garante qualquer caracterstica a mais de proteo. Ou seja, por qu e para qu algum iria martelar o Manipulador e/ou o frontal do disjuntor? Ensaio vlido apenas para montagem aparente dos disjuntores. Oxidao: No existe nenhum produto NBR 5361 fabricado pela ELETROMAR utilizando-se de ferro cobreado, ferro latonado, ferro estanhado conduzindo corrente eltrica. Entretanto isto ocorre em produtos IEC 898. Logo isto importante para estas aplicaes que ocorrem na IEC 898.

27Exemplificao durante a apresentao com disjuntor 898 ..........

PROTEO CONTRA CHOQUES ELTRICOS

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Norma de Instalaes - NBR 5410 A norma de instalaes eltricas fornece os elementos de como um dado produto deve ser adequadamente selecionado e instalado.

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NBR 5410:2004 4.1.11 Seleo dos componentes Os componentes da instalao eltrica devem ser conforme as normas tcnicas aplicveis e possuir caractersticas compatveis com as condies eltricas, operacionais e ambientais a que forem submetidos. Se o componente selecionado no reunir, originalmente, essas caractersticas, devem ser providas medidas compensatrias capazes de compatibiliz-las com as exigncias da aplicao.30

NBR 5410:2004 4.1.13 Instalao dos componentes Toda instalao eltrica requer uma cuidadosa execuo por pessoas qualificadas,... 4.1.15 Qualificao profissional O projeto, a execuo, a verificao e a manuteno das instalaes eltricas devem ser confiados somente a pessoas qualificadas a conceber e executar os trabalhos em conformidade com esta Norma.31

NBR 5410:2004 5.1 Proteo contra choques eltricos 5.1.1 Introduo 5.1.1.1 Princpio fundamental O princpio que fundamenta as medidas de proteo contra choques especificadas nesta Norma pode ser assim resumido: - partes vivas perigosas no devem ser acessveis; e ....

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5.1.1.1 continuao Deste modo, a proteo contra choques eltricos compreende, em carter geral, dois tipos de proteo: a) proteo bsica (ver 3.2.2) e b) proteo supletiva (ver 3.2.3).NOTAS 1 Os conceitos e princpios da proteo contra choques eltricos aqui adotados so aqueles constantes da IEC 61140. 3 Exemplos de proteo bsica: - uso de barreira ou invlucro33

NBR 5410:2004 5.1.2.2 Eqipotencializao e seccionamento automtico da alimentao 5.1.2.2.1 A precondio de proteo bsica deve ser assegurada por isolao das partes vivas e/ou pelo uso de barreiras ou invlucros, conforme anexo B.

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NBR 5410:2004 - Anexo B B.2 Uso de barreiras ou invlucros B.2.1 O uso de barreiras ou invlucros, como meio de proteo bsica, destina-se a impedir qualquer contato com partes vivas. B.2.2 As partes vivas devem ser confinadas no interior de invlucros ou atrs de barreiras que garantam grau de proteo no mnimo IPXXB ou IP2X, ....

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Concluso

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Concluso Desde que o uso de um produto qualquer atenda as prescries da NBR 5410, o mesmo poder ser utilizado sem restries, o que claramente o caso do emprego do disjuntor conforme NBR 5361 nas instalaes domsticas e similares. Diferentemente de outros produtos eltricos, os disjuntores no devem ficar instalados de maneira exposta ao contato de suas partes vivas (condutivas).

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Concluso De acordo com a norma de instalaes eltricas NBR 5410, os disjuntores devem ser instalados no interior de invlucros com grau de proteo adequado que impea o contato acidental com suas partes energizadas. Os requisitos construtivos dos disjuntores NBR 5361 so perfeitamente compatveis com a sua utilizao em todos os tipos de instalaes, inclusive naqueles com presena de pessoas no qualificadas.

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ENSAIO DE ELEVAO DA TEMPERATURA E MEDIO DA POTNCIA DISSIPADA

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Com relao ao ensaio de elevao de temperatura, como j vimos anteriormente, em determinadas correntes os disjuntores NBR 5361 utilizam-se de fios de seo mais finas, tornando o ensaio mais rigoroso do que para disjuntores segundo a IEC 898.

CONSUMO DE ENERGIAIn WML / WMM / WMN ELETROMAR 1,8 C 60 SCHNEIDER 2,0 2,3 2,6 2,8 3,3 3,9 4,3 4,8 2,6 2,9 3,0 3,5 4,6 4,5 DQ

53611,0 (1,5) 1,5 (1,5) 2,0 2,5 3,0 (3,0) 4,0 4,340

(CONF CATALOGO ) ELETROMAR

10 13 / 12,5 15 16 20 25 30 32 40 50

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CONCLUSO Em mdia, temos 0,8 W a mais por plo nos disjuntores segundo a IEC 898 (sem levar em conta aquele exemplo de ferro cobreado, estanhado,....) Segundo o IBGE, temos 40 milhes de residncias no Brasil (base 2003). Considerando em mdia 4 disjuntores (no mnimo) em um projeto bem simples, teramos ento um acrscimo de carga ao sistema (PERDAS) de 128.000.000 W caso fossem substitudos todos os produtos NBR 5361 pelos IEC 898. *

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ENSAIO DE VIDA ELTRICA

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COMPARATIVO ENTRE AS NORMAS- NBR 5361 6000 OPERAES COM CORRENTE NOMINAL. - NBR IEC 60898 4000 OPERAES COM CORRENTE NOMINAL.

CONCLUSOO produto muito mais solicitado para avaliao de vida til na NBR 5361 do que na IEC 898.

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ENSAIO DE 28 DIAS

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Ensaio de 28 dias. Ciclo trmico aplicado ao produto. Para produtos fabricados em termoplstico, a estabilidade tem que ser garantida face ao trabalho deste termoplstico com as variaes da temperatura, podendo alterar suas caracteristicas de disparo. Os disjuntores NBR 5361 fabricados pela ELETROMAR, GE, SOPRANO so em termofixo e indeformvel com a variao de temperatura do produto, garantindo portanto esta performance, no necessitando deste ensaio. Alm disso, aps o ensaio de durabilidade eltrica (6000 op) mais a durabilidade mecnica (4000 op), logo 10000 operaes, o produto conforme a NBR 5361 sofre ensaio de calibrao em 200% e em 135%, onde deve atender a solicitao de desligamento respectivamente em cada um destes pontos.

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CONCLUSOAps 6000 operaes em carga mais 4000 operaes mecnicas, aliado a utilizao de materiais compatveis a esta performance, os disjuntores NBR 5361 atendem as necessidades de proteo e desligamento do circuito, provendo desta forma segurana ao usurio e instalao.

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ENSAIO DE CURTO COM CORRENTES REDUZIDAS

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Ensaio de curto-circuito com corrente reduzida- Na NBR 5361, o ensaio equivalente o ensaio de comportamento em sobrecarga. - CARACTERSTICAS DO CIRCUITO DO ENSAIO: - CORRENTE DE 6 IN (6 VEZES A CORRENTE NOMINAL DO DISJUNTOR). - TENSO 5% ACIMA DA TENSO DE TRABALHO. - FATOR DE POTNCIA COS 0,45 A 0,55 (NA IEC 898, O FATOR DE POTNCIA DE 0,93 A 0,98). - NMERO DE OPERAES 25 VEZES CONTRA 9 VEZES NA IEC 898.

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CONCLUSOSo ensaios particulares dentro de cada uma das respectivas normas, e que se formos analisar por este ponto j ha at parecer emitido sobre o assunto pelo prprio COBEI, de que estamos tratando de produtos distintos, cada um relativo a sua Norma especfica. Cada produto portanto projetado e ensaiado conforme sua respectiva Norma provendo a correta proteo em conformidade coma Norma 5410 de Instalaes Eltricas.

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CONCLUSES FINAIS

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Considerando que: os disjuntores NBR 5361 atendem integralmente as prescries da norma de instalaes eltricas NBR 5410. o conjunto de ensaios da NBR 5361 garante a adequada e segura operao do disjuntor nas situaes de circulao de correntes nominais, de sobrecarga e curto-circuito. ao longo de anos, o INMETRO sempre certificou os disjuntores conforme NBR 5361 como adequados para utilizao, sem nenhuma ressalva em relao sua segurana ou eventuais riscos na sua utilizao pelo consumidor.51

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Considerando que: ao longo das ltimas dcadas no tem havido reclamaes por parte dos consumidores de disjuntores conforme NBR 5361 no que se refere ao seu desempenho, atuao e segurana. os disjuntores conforme NBR 5361 so os tipos mais vendidos e utilizados no pas, sobretudo nas instalaes eltricas residenciais e anlogas, sendo que a infra-estrutura nacional existente conta com centenas de milhes de plos instalados. o preo do produto inferior ao dos outros tipos beneficiando sobretudo a classe de menor renda.

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Considerando que: h um parque industrial instalado no Pas h dcadas produzindo os disjuntores NBR 5361, o qual emprega milhares de pessoas direta e indiretamente. utilizar como justificativa a "harmonizao MERCOSUL" ou acordos internacionais para banir um produto integrante da infra-estrutura brasileira um ato que neste caso no atende diretamente os interesses dos consumidores e da indstria nacional. cabe ao mercado exercer livremente sua opo de compra e os consumidores devem ter sua disposio a maior quantidade possvel de opes de disjuntores adequados s suas necessidades.53

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Ento: Deve ser mantida pelo INMETRO, por prazo indeterminado, a certificao dos disjuntores fabricados e ensaiados integralmente conforme os requisitos da NBR 5361. Deve ser implementada, o mais breve possvel, a certificao compulsria das instalaes eltricas residenciais no Brasil.

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