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Protecção das pessoas quando utilizadoras das instalações eléctricas

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Choque eléctrico

Fibrilação: É causada pela passagem da corrente eléctrica pelo coração o que provoca no músculo cardíaco uma “desorganização” completa.

A corrente eléctrica agirá sobre o corpo de três maneiras:

•Por contracção dos músculos (tetanização)

•Por queimaduras

•Por acção sobre o coração

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Nas instalações eléctricas de utilização devem ser adoptadas medidas destinadas a garantir a protecção das pessoas contra os chamados choques eléctricos.

Segundo as R.T.I.E.B.T. (Parte 4 – Secção 41), nas instalações de utilização devem ser tomadas medidas destinadas a garantir a protecção das pessoas contra os contactos directos e os contactos indirectos.

A protecção contra os contactos directos envolve fundamentalmente medidas preventivas.

A protecção contra contactos indirectos é usualmente feita através da utilização de aparelhos sensíveis à corrente diferencial - residual resultante de um defeito de isolamento.

Protecção das pessoas

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Contacto directoSe uma pessoa entra em contacto com uma parte activa de um elemento sob tensão, por negligência ou desrespeito das instruções de segurança diz-se que ficou submetida a um contacto directo.

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Contacto indirectoSe uma pessoa entra em contacto com um elemento que está acidentalmente sob tensão devido, por exemplo a um defeito de isolamento, a electrocussão é consequência de um defeito imprevisível e não da negligência da pessoa. Esse contacto designa-se por contacto indirecto.

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Protecção contra contactos directosPara protecção das pessoas contra os contactos directos as R.T.I.E.B.T (Secção 412) preconizam essencialmente medidas preventivas que, em alguns casos podem ser complementadas pela instalação de dispositivos diferenciais de alta sensibilidade (de 6, 12 ou 30 mA).

Botão de teste para o ensaio periódico do diferencial.

Sensibilidade do diferencial: 30mA (alta sensibilidade)

Alavanca de comando de duas posições (Ligado/Desligado).

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Regime de neutroAntes de analisarmos as medidas de protecção contra contactos indirectos vamos analisar sucintamente os regimes de exploração do neutro da instalação, com os quais essas medidas estão relacionadas.

Terra de serviço

Terra de protecção

Regime TT

O regime de neutro TT é caracterizado por ter o neutro do transformador do PT (Posto de Transformação) directamente ligado à terra de serviço e as massas ligadas à terra de protecção.

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Regime de neutroRegime TNO neutro do transformador do PT é directamente ligado à terra de serviço e as massa são directamente ligadas ao neutro, através de um condutor próprio (PEN ou PE).

Condutor PEN (PE + N): Condutor ligado à terra e que tem simultaneamente, as funções de condutor e protecção (PE) e de condutor neutro (N).É verde/amarelo em toda a sua extensão e nos extremos das suas ligações deve ser marcado com a cor azul.

Terra de serviço Terra de serviço

TN-C (condutor N e PE comuns) TN-S (condutor N e PE separados)

PEN

PE

N

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Regime de neutroRegime IT

Regime de neutro isolado ou impedante.O neutro do transformador do PT é isolado ou ligado através de uma impedância à terra de serviço e as massas são directamente ligadas à terra de protecção.

Terra de serviço

Terra de protecção

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Protecção contra contactos indirectos

Para a protecção das pessoas contra os contactos indirectos no regime de neutro TT, instala-se no início do circuito um disjuntor diferencial (DDR) ou interruptor diferencial (ID) e ligam-se as massas metálicas dos equipamentos a um condutor de terra que será ligado a um eléctrodo de terra.

Disjuntor ou interruptor diferencial

Motor eléctrico

Condutor de terra

Terra de protecção

A diferença fundamental entre o disjuntor diferencial e o interruptor diferencial reside no facto de o disjuntor, além de ter protecção diferencial (contra as correntes de fuga), tal como o interruptor diferencial, tem também protecção magnetotérmica, isto é, contra sobrecargas e curto-circuitos. Portanto o disjuntor é mais completo, sendo o interruptor utilizado quando as outras protecções (contra sobrecargas e curto-circuitos) já estão asseguradas por outros órgãos de protecção.

(Secção 413 das RTIEBT)

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Como funciona um diferencialNA AUSENCIA DE DEFEITO:

IF = IN (já que não há corrente de fuga para a terra).

ΦF = ΦN

ΦF – ΦN = 0logo não há corrente induzida na bobina de detecção que acciona o relé. Os contactos continuam fechados. A instalação funciona normalmente.

NA PRESENÇA DE UM DEFEITO DE ISOLAMENTO:

IF > IN (já que há corrente de fuga para a terra).

ΦF > ΦN

ΦF – ΦN ≠ 0logo há corrente induzida na bobina de detecção que acciona o relé. Os contactos abrem. A instalação é desligada.

Botão ON/OFF

Botão de teste

Resistência de teste

Bobina do neutro

Bobina de detecção

Relé de detecção

Botão ON/OFF

Botão de teste

Resistência de teste

Bobina do neutro

Bobina de detecção

Relé de detecção

Botão ON/OFF

Botão de teste

Resistência de teste

Bobina do neutro

Bobina de detecção

Relé de detecção

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Sensibilidade de um diferencialA sensibilidade de um aparelho diferencial é o valor da corrente resultante de um defeito – Corrente diferencial - residual estipulada In – que faz abrir obrigatoriamente o circuito defeituoso.

Existem aparelhos diferenciais de alta, média e baixa sensibilidade.

Sensibilidade Alta (mA) Média (mA) Baixa (A)

In 6 – 12 – 30 100 – 300 – 500 1 – 3 – 5 – 10 – 20

O sistema deve garantir que a tensão de contacto seja inferior a 50V (massas não empunháveis) ou 25 V (massas empunháveis), ou seja, que o aparelho de protecção corte o circuito quando a tensão de contacto atingir os valores indicados. O produto da resistência de terra de protecção pela intensidade de corrente que faz funcionar o diferencial terá de ser inferior à tensão limite convencional definida (25V ou 50V).

R x In ≤ 25V

R x In ≤ 50V

Se houver massas empunháveis

Se não houver massas empunháveis

R – Resistência de terra de protecção em Ω.In – Corrente de funcionamento do aparelho de protecção ou seja a corrente diferencial – residual estipulada do aparelho diferencial.

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Relação sensibilidade/resistência de terra

Se houver massas empunháveis

Se não houver massas empunháveis

R x In ≤ 25V →

R x In ≤ 50V →

R ≤ 25 : 0,5 →

R ≤ 50 : 0,5 →

R ≤ 50 Ω

R ≤ 100 Ω

Valores máximos da resistência de terra em função da sensibilidade do aparelho de protecção diferencial, por exemplo, se for de 500mA:

Selecção de aparelhos diferenciais conforme os valores máximos da resistência de terra.

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O que significam as marcações

Interruptor Diferencial

Tensão estipulada (UN)

Corrente estipulada (IN)

Corrente diferencial residual estipulada 30mA (alta sensibilidade)

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Sistema de terra de protecção

Os sistemas de terra de protecção são constituídos basicamente pelos seguintes componentes:

•Eléctrodo ou sistema de eléctrodos de terra.

•Condutores de terra.

•Barramento ou terminal principal de terra.

•Condutores de protecção (PE)

•Ligações equipotenciais.

16Sis

tem

a de

terr

a de

pro

tecç

ão

Terra de protecção

Eléctrodo de terra

Condutor de terra

Terminal principal de terra

Condutor principal de protecção

Barramento de terra do quadro de entrada

Quadro de entrada

Condutores de protecção

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Medição da resistência de terra

Eléctrodo auxiliar de corrente

Eléctrodo auxiliar de tensão

Eléctrodo de terra

≥ 20 m

≥ 20 m

Aparelho de medida

RX = UXY / IXZ