nr10 e bs7176 aplicadas À seguranÇa do trabalhaldor proteÇÃo adicional nos circuitos comerciais...

8/17/2019 NR10 e BS7176 APLICADAS À SEGURANÇA DO TRABALHALDOR PROTEÇÃO ADICIONAL NOS CIRCUITOS COMERCIAI…

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UCAM – UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES

LEONARDO MICHEL ROCHA STOPPA

NR10 e BS7176

APLICADAS À SEGURANÇA DO TRABALHALDOR

PROTEÇÃO ADICIONAL NOS CIRCUITOS COMERCIAIS E INDUSTRIAIS

Rio de Janeiro

Setembro de 2015


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UCAM – UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

LEONARDO MICHEL ROCHA STOPPA

NR10 e BS7176

APLICADAS À SEGURANÇA DO TRABALHALDOR

PROTEÇÃO ADICIONAL NOS CIRCUITOS COMERCIAIS E INDUSTRIAIS

Leonardo Michel Rocha Stoppa

Trabalho apresentado à UCAM -

Universidade Cândido Mendes

como requisito parcial para a

obtenção do Grau de Engenheiro

de Segurança do Trabalho.

Orientador: Prof. Roger Valentim Abdala

Rio de Janeiro

Setembro de 2015


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TERMO DE COMPROMISSO

O aluno Leonardo Michel Rocha Stoppa, abaixo assinado, do curso de Pós

Graduação em Engenharia de Segurança do Trabalho, declara que o

conteúdo do Trabalho de Conclusão de Curso intitulado NR10 e BS7176

APLICADAS À SEGURANÇA DO TRABALHALDOR - PROTEÇÃO

ADICIONAL AOS CIRCUITOS COMERCIAIS E INDUSTRIAIS, é autêntico,

original e de sua autoria exclusiva.

Rio de Janeiro, 1 de Setembro de 2015

Leonardo Michel Rocha Stoppa


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Dedicatória

Ao primo Wilson.


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AGRADECIMENTOS

Ao casal Suby e Sinnen pelo suporte.`A minha esposa Jenniffer Lamounier pelo grande apoio.

.


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RESUMO

A revolução industrial trouxe consigo a intensificação da produção com

concomitante aumento no número de acidentes de trabalho. Com o evoluirdas tecnologias de produção e o nascimento das legislações trabalhistas, ascondições precárias das fábricas aos poucos foram se adaptando e osambientes de trabalho tem se tornado cada vez mais seguros. Dentre asvárias normas relacionadas à segurança, a norma brasileira NR-10 é a queregulamenta o trabalho com a eletricidade, que se tornou a forma de energiamais utilizada na atualidade. Apesar de focada na segurança dostrabalhadores dos sistemas elétricos de potência e os eletricistas de baixatensão, a norma NR10 apresenta várias recomendações relacionadas àproteção dos circuitos elétricos a serem usados por pessoas não habilitadas

ao trabalho com eletricidade, referidas neste texto como pessoas comuns.Muito mais completo neste sentido, o sistema de proteção utilizado naEuropa apresenta várias formas de proteção a serem adotadas nos circuitoselétricos de baixa tensão, o que possibilita um reforço significativo àsegurança dos trabalhadores que operam máquinas e equipamentos elétricosque, dadas as suas características de mobilidade, podem apresentar falhascom eventual eletrocussão do operador. Como medidas de segurançaadicionais, este trabalho sugere iniciar a prática de utilização do condutor deproteção terra, muitas vezes ignorado nas instalações elétricas brasileiras,

além de reforçar os circuitos que servem equipamentos móveis comdispositivos protetores por corrente de fuga – RCD. A utilização adequadadas medidas de proteção levando em conta os limites de corrente e tempo dedesconexão tornam o circuito praticamente inofensivo ao ser humano, umavez que possibilita a desconexão em caso de toque, limitando a corrente forada faixa de risco à vida. Embora altamente recomendados, os RCD precisamde cuidados em sua implementação pois circuitos antigos ou mesmoequipamentos com baixa qualidade de isolação podem apresentar fuga decorrente intrínseca levando a disparos indesejáveis, motivo pelo qual umestudo prévio com medidores especiais deve ser realizado. Emboraapresentem custos superiores aos disjuntores comuns, os RDC representamum avanço no que tange à segurança dos trabalhadores usuários doscircuitos elétricos, motivo pelo qual seu uso deve ser entendido comoinvestimento.

Palavras Chave: Proteção de baixa tensão, dispositivo de corrente de

fuga, corrente de fuga, NR-10, BS7671


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ABSTRACT

The industrial revolution brought with it the intensification of production

with concomitant increase in workplace accidents. With the evolution ofproduction technologies and the emergence of new laws, poor factoryconditions were slowly adapting and working environments have becomeincreasingly safer. Among the various regulations related to security, theBrazilian standard NR-10 is the regulation for working with electricity, whichbecame the most widely used form of energy today. Although focused on thesafety of workers of electric power systems and low-voltage electricians, theNR-10 wiring regulations presents several recommendations relating to theprotection of electrical circuits to be used by people not certificated to workwith electricity, referred to in this text as ordinary people. More competed in

this sense, the protection system used in Europe suggest several forms ofprotection to be adopted in low voltage circuits, allowing a significantstrengthening safety of workers operating machinery and electrical equipmentwhich, given their characteristics mobility, can fail with possible electrocutionof the operator. As additional security measures, this work suggests startingthe practice of using the earthling protective conductor, often ignored by theBrazilian culture, as well, protecting the circuits that serve mobile devices withresidual current device - RCD. The use of suitable protective measures takinginto account the limits of current and disconnecting time makes the circuit

safe, since it enables the disconnection in case of touch, limiting the currentlevels out of the lethal risk. Although highly recommended, the implementationof RCD needs special attention because old circuit or even equipment withlow quality insulation may have intrinsic current leakage leading to unwantedtrips, which is why a previous study with special inspection should beperformed. Although they present higher costs when compared to standardcircuit breakers, the DRCs represent a walking towards the safety of workersusers of electrical circuits, which is why its use should be understood as animportant investment.

Keywords: low voltage protection, residual current device, RCD, NR-10,

BS-7671 wiring regulations.


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SUMÁRIO

1.INTRODUÇÃO ..................................................................................................... .10

2. REVISÃO BILBIOGRÁFICA

2.1. CAPÍTULO 1: UM BREVE HISTÓRICO

2.1.1 - Histórico da proteção............................................................................. .11

2.1.2 - A Energia Elétrica................................................................................... .12

2.1.3 - NR10 – Instalações e Serviços em Eletricidade....................................13

2.1.4 - Tipos de Instalações Elétricas................................................................152.2. CAP TULO 2: A PROTEÇÃO E A ELETRICIDADE

2.2.1 - As Medidas de Proteção..........................................................................16

2.2.2 - O Aterramento......................................................................................... .16

2.2.3 - Proteção por Desconexão Automática..................................................19

2.2.4 - As Barreiras de Restrição de Acesso................................................... .21

2.2.5 - Proteção Adicional com RCD................................................................ .22

2.3. CAP TULO 3: PROTEÇÃO ADICIONAL COM RCD2.3.1 - Implementando a Proteção com RCD....................................................22

2.3.2 - Testes de Certificação e Testes de Rotina............................................24

2.3.3 - Cuidados na Implementação: Acionamentos Indevidos......................25

2.3.4 - Qualidade da Isolação de Circuitos já Instalados.................................26

2.3.5 - Os Custos de uma Instalação Segura....................................................27

3. CONCLUSÃO...................................................................................................... .27

4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.....................................................................28


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LISTA DE ILUSTRAÇÕES

FIGURAS

1 Sistema de aterramento TT – Terra e Terra separados................................. .....18

2 Sistema de aterramento TN-C – Terra e Neutro Combinados........................ .....18

3 Sistema de aterramento TN-C-S – Terra e Neutro Combinados-Separados. .....19

4 Sistema de aterramento TN-S – Terra e Neutro Separados........................... .....19

5 Exemplos de falhas com e sem aterramento.................................................. .....20

6 RCD – lógica de funcionamento..................................................................... .....23

7 Exemplos de RCD........................................................................................... .....24

8 Equipamento para certificação de circuitos de baixa tensão.......................... .....26

TABELAS

1 Tempos de desconexão sugeridos para 230V (disjuntores)........................... .....20

2 Valores de impedância loop para disjuntores curva B e C............................. .....21

3 Tempos de desconexão sugeridos para faixas de tensão (RCD)................... .....24

4 Preços aproximados de alguns dos equipamentos sugeridos........................ .....27


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1. INTRODUÇÃO

Este trabalho demonstra como as regulações da norma NR10 podem ser

aplicadas no sentido de proporcionar segurança aos trabalhadores que fazem

uso das instalações elétricas comerciais e industriais. Primeiramente, seráfeita breve retrospectiva sobre a proteção e a segurança do trabalho na

história da humanidade. Introduzindo o advento da eletricidade como energia

de fácil transporte, serão expostos os perigos apresentados por esta energia

ao ser humano, demonstrando como os choques elétricos podem ocasionar

desde o simples desconforto, passando por queimaduras e com eventual

ocorrência de morte. Será apresentada a NR10 como arcabouço teórico a ser

seguido no intuito de diminuir os riscos eminentes desta forma de energia,assim como um breve comparativo com a norma inglesa BS7671 e seu

método centralizado de certificação. Serão definidos os termos alta e baixa

tensão e serão apresentadas as características elétricas das instalações em

baixa tensão. No segundo capítulo, as medidas de proteção como

aterramento, desconexão automática da energia, barreiras, fora de alcance,

ambiente isolado e proteção por dispositivo de corrente de fuga, todas

abordadas pela NR10, serão apresentadas. Será explicada a importância do

aterramento para a confiabilidade do funcionamento do sistema de proteção,

possibilitando o retorno de corrente pelo condutor de proteção aterrado,

assim como o tempo de coordenação dos disjuntores para evitar não

somente a queima dos condutores elétricos, mas também a eletrocussão dos

funcionários em caso de falha em algum metal exposto da edificação. No

terceiro capítulo, especial destaque será dado ao dispositivo de corrente de

fuga. Embora não frequentemente usado no brasil, tal equipamento consta na

NR10 dado ao seu elevado desempenho na desconexão da eletricidade em

caso de falha ou mesmo de toque na rede por parte de um funcionário.

Fazendo uso das informações constantes nas normas NR10 e BS7671, serão

apresentados os tempos sugeridos de desconexão, assim como as correntes

máximas de fuga para operação do dispositivo, possibilitando a desconexão

da rede em tempo hábil para resguardar a vida do funcionário vítima de falha

elétrica. Para fins puramente informativos, será apresentada uma lista de

preços dos dispositivos relacionados aos sistemas de proteção abordados


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neste trabalho, possibilitando primeira estimativa de custos relacionadas as

sistemas propostos.

2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 – CAPÍTULO 1: UM BREVE HISTÓRICO

2.1.1 - Histórico da proteção

A proteção contra os perigos data dos primórdios da humanidade. O homem

pré-histórico, ao se esconder de predadores em cavernas, esboçava seus

primeiros passos em busca da proteção. Os escudos de guerra são tidos pela

antropologia humana como sendo os primeiros instrumentos portáteis de

proteção individual (PENNA, 2010) e, num momento posterior, outros

exemplos rústicos de proteção foram aparecendo, como observado por

Mendes (1996) apud Penna, (2010, p 12), “Mendes menciona a iniciativa dos

escravos de utilizarem à frente do rosto, à guisa de máscaras rústicas, panos

ou membranas de bexiga de carneiro para atenuar a inalação de poeiras.”

Apesar de notável, mas lenta evolução das técnicas de trabalho humano, foi

a revolução industrial inglesa que, ao potencializar produção em condições

extremamente inseguras, potencializou conjuntamente acidentes e doenças

relacionadas ao trabalho, gerando com isso preocupações por parte de

cientistas, pesquisadores e alguns empresários no sentido da proteção da

saúde do trabalhador (PENNA, 2010). Em 1833 um clamor público culminou

no ‘Factory Act 1833’, que pela primeira vez restringia o número de horas de

trabalho por dia, assim como limitou, ainda que timidamente, o ingresso

indiscriminado de crianças no trabalho fabril, estipulando para essas uma

jornada máxima de 69 horas semanais. (PENNA, 2010) A criação da

Organização Nacional do Trabalho em 1919 foi a maior conquista relacionada

à saúde e segurança do trabalhador. Esse marco não somente eliminou o

trabalho infantil como criou um sistema de cooperação entre países

signatários, onde representantes do governo, dos empregadores e dos

trabalhadores participam na criação das normas. Dentre as várias normas de

segurança criadas de forma tripartite ao longo deste novo momento vivido

pelo trabalho voltado à segurança e saúde, a NR10, cuja parte é foco de

estudo deste artigo, é aquela responsável pelas diretrizes relacionadas à


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segurança em eletricidade, cuja escrita contempla a segurança tanto de

trabalhadores como usuários criando naqueles inclusive, responsabilidades

civis e criminais quando do seu descumprimento. (COGE, 2005)

2.1.2 - A Energia Elétrica

A eletricidade é a forma de energia mais utilizada na sociedade atual.

Embora seja muitas vezes obtida da conversão de outras fontes de energia

como por exemplo hidromecânica, óleo, carvão, a eletricidade tem como

característica a facilidade de transporte, o que possibilitou que várias fábricas

eliminassem restrições como se instalar próximas a cursos d’água para

aproveitamento hidromecânico ou de portos para recebimento de

combustíveis ou mesmo próximas a minas de carvão. (TANNER et al., 2014)Embora apresente vantagens e diminua vários riscos associados a

transportes e combustão de insumos, confinando esses às áreas de geração

elétrica, a eletricidade apresenta forte risco devido primeiramente à

característica de condutividade do corpo humano, assim como a própria

natureza elétrica do sistema nervoso que faz uso da própria eletricidade para

comunicação de sinais vitais. (OMORI, 2015)

Quando sofrendo uma leve eletrocussão, a vítima tende perder

imediatamente o autocontrole, já que a corrente externa tende ser maior que

aquela utilizada pelo seu sistema nervoso. O resultado pode ser desde a

incapacidade de se libertar do choque elétrico até mesmo a fibrilação

ventricular, que é a resposta do coração a uma corrente de controle externa,

como observa o trabalho do COGE (2005), “O choque elétrico pode

ocasionar contrações violentas dos músculos, a fibrilação ventricular docoração, lesões térmicas e não térmicas, podendo levar a óbito como efeito

indireto as quedas e batidas, etc.” Quando sofrendo uma eletrocussão de

maior intensidade, o organismo tende se aquecer pelo fenômeno conhecido

como efeito joule. O resultado pode ser desde queimaduras superficiais até

queimaduras severas com carbonização de tecidos. Ambos os casos podem

levar à morte, e, embora de pouco conhecimento da população, a corrente

necessária para ocasionar fibrilação ventricular é da ordem de pouco mais de

30ma, fazendo com que pequenos choques sem ocorrência de queimaduras,


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se tornem às vezes mais mortais que choques de correntes superiores.

(SOCIESC, sistema em alta).

2.1.3 - NR10 – Instalações e Serviços em Eletricidade

A norma regulamentador NR10 estabelece metodologias a serem adotadas

com o intuito de proporcionar segurança tanto aos trabalhadores das redes

elétricas quanto aos seus futuros usuários. Nascida em 1978, a norma

passou por modificação em Dezembro de 2004. Dentre os temas cobertos

pelo documento, (PROMINAS, 2014 p. 39), apud Pereira (2005) destaca

como novidades:

• Cria as zonas de “risco” e “controlada” no entorno de pontosou conjuntos energizadas.

• Estabelece a proibição de trabalho individual para atividadescom AT ou no SEP .

• Torna obrigatória a elaboração de procedimentosoperacionais contendo, passo a passo, as instruções desegurança.

• Define o entendimento de desenergização.• Cria a obrigatoriedade de certificação de equipamentos,

dispositivos e• materiais destinados à aplicação em áreas classificadas.• Defineoentendimentoquantoa“profissionalqualificadoehabilita

do”,“pessoa capacitada ”e “autorização”.• Estabelece responsabilidades aos empregadores

contratantes e contratados e aos trabalhadores.• Torna obrigatório o curso de treinamento para profissionais

autorizados a intervir em instalações elétricas: básico (min.40h) e complementar (min. 40h).

• Complementa-se com as Normas Técnicas oficiais.• Apresenta um glossário contendo conceitos e definições

claras e objetivas.• Estabelece ações para situações de emergência

Embora a norma enfoque primeiramente a segurança dos trabalhadores do

sistema elétrico, tanto de baixa quanto de alta tensão, o presente trabalho

objetiva explorar a parte da norma que relaciona a segurança dos usuários

dos circuitos elétricos de baixa tensão disponibilizados tanto em instalações

comerciais como industriais.

Tendo seu conteúdo entendido como de fundamental importância à

segurança do trabalhador, a NR10 extrapolou sua aplicabilidade antes restrita

a engenheiros e técnicos, e passou a ser ministrada como curso deaperfeiçoamento profissional disponível e necessário a vários trabalhadores


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que fazem parte da equipe que instala e presta manutenção nos sistemas

elétricos de potência, assim como em redes comerciais e industriais de baixa

tensão.(COGE, 2005) A mesma norma, ainda versando sobre preparação e

estudo dos trabalhadores, aponta a requisitos mínimos para bagagem teórica

formal dos mesmos, apontando o que os distingue em diferentes classes e

níveis de atuação e responsabilidades. Para fins de capacidades e

atribuições, a NR10 divide o profissionais em 3 grupos:

10.8 HABILITAÇÃO, QUALIFICAÇÃO, CAPACITAÇÃO E AUTORIZAÇÃO DOS TRABALHADORES. 10.8.1 É considerado trabalhador qualificado aquele quecomprovar conclusão de curso específico na área elétricareconhecido pelo Sistema Oficial de Ensino.

10.8.2 É considerado profissional legalmente habilitado otrabalhador previamente qualificado e com registro nocompetente conselho de classe. 10.8.3 É considerado trabalhador capacitado aquele queatenda às seguintes condições, simultaneamente:

A. receba capacitação sob orientação e responsabilidadede profissional habilitado e autorizado;B. trabalhe sob a responsabilidade de profissionalhabilitado e autorizado. (REFERENCIA NR10 10.8)

Os trabalhadores e usuários dos circuitos elétricos que não se enquadremnas qualificações do subitem 10.8 da NR10 serão mencionados neste

trabalho simplesmente como usuários ou pessoas comuns.

Ao contrário dos profissionais capacitados e habilitados para

desenvolvimento e manutenção de instalações elétricas, os usuários comuns

apresentam não somente maior vulnerabilidade dada a sua baixa ou

nenhuma preparação teórica a respeito da segurança com eletricidade, como

trabalham sem fazer uso de nenhum EPI relacionado à segurança elétrica

(LINSLEY, 2008), motivo pelo qual este estudo enfoca a aplicação dos

métodos sugeridos aos sistemas de segurança dos circuitos elétricos em

operação.

Para efeito de reforço à segurança, tomando como exemplo as normas

internacionais que tratam do mesmo assunto, o sistema normativo unificado

da união europeia – CENELEC - estabelece como mandatório para


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certificação de uma instalação, tanto residencial como comercial/industrial, o

cumprimento de vários preceitos: O aterramento de todas as partes metálicas

do sistema, assim como a conexão ‘bonding ’ de todos metais da edificação

são obrigatórios para diminuir o risco de acidentes com eventual

eletrocussão. As tomadas de energia a serem acessadas por usuário comum

deverão obrigatoriamente receber a proteção adicional por um RCD, assim

como toda a rede elétrica que passar por locais entendidos como de alto

risco devem também ser protegidas por dispositivos RCD. (TANNER et al.,

2014) Para movimento em sentido ao mesmo nível de segurança adotado

nos países desenvolvidos, observa-se de imediato a necessidade de

modificações culturais brasileiras, como por exemplo, a implementação do

condutor de proteção (aterramento), assim como testes de isolamento contra

fugas e o início da utilização sistemática dos RCD.

Ainda comparando com as normas internacionais, outra característica

merecedora de atenção é o método de certificação, que nos países

europeus, é unificado. Embora o Brasil incentive cursos de NR10, não existe

uma aferição centralizada da qualidade dos cursos ministrados, possibilitando

empresas não somente oferecer os cursos como emitir certificados aos

participantes. Surge a possibilidade de fraudes assim como baixa qualidade

do conteúdo como risco nas aplicações do treinamentos, o que não somente

reduziria a abrangência do conhecimento acerca do assunto, como também

aumenta o risco de acidentes com a rede elétrica. A exemplo da Inglaterra, o

sistema de certificação da norma BS7671 conta com avaliação centralizada

por parte da instituição ‘City & Guilds’ . O método permite ao empregador ter

acesso a um banco de dados com a lista profissionais certificados, assimcomo impõe homogeneidade no nível de conhecimento entre os profissionais

da área (TANNER et al., 2014).

2.1.4 – Tipos de Instalações Elétricas

Para os aspectos de segurança do trabalho, a norma regulamentadora NR10

divide as redes elétricas em Baixa e Alta tensão. A primeira, compreendendo

instalações em 50V-1000V em corrente alternada ou 120V-1500V emcorrente contínua, sendo alta tensão os valores acima desses. (COGE, 2005)


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Como o escopo deste trabalho se limita às tensões encontradas na maioria

do comercio e indústria (220V, 380V e 600V), as altas tensões, por serem

operadas por profissionais capacitados e habilitados, não serão abordadas

assim como serão ignoradas as opções em corrente contínua por não

fazerem parte significativa do repertório de opções utilizadas no comercio e

indústria brasileiros.

2.2 – CAPÍTULO 2: A PROTEÇÃO E ELETRICIDADE

2.2.1 – As Medidas de Proteção

As medidas de proteção apresentadas na NR10 levam em conta os vários

níveis de acesso que os usuários podem ter aos circuitos elétricos, assim

como o tipo de usuário para o qual o circuito elétrico é desenvolvido e

disponibilizado. As formas de proteção constantes da NR10 são as mesmas

adotadas por normas internacionais, o que coloca o Brasil no mesmo nível de

tecnologia e normatização daquele adotado no primeiro mundo. Observa-se

porem que atenção especial deve ser dado ao quesito certificação/inspeção.

Enquanto no Brasil várias instalações industriais e comerciais são colocadas

em operação mesmo não estando em conformidade com as normas vigentes,

na Europa por exemplo, a certificação é quesito para o início das atividades.

2.2.2 – O Aterramento.

O aterramento consiste em um caminho elétrico para o potencial zero, que é

o potencial elétrico do solo. Sua elaboração consiste na afixação de um

número de eletrodos metálicos até se alcançar um valor de resistência

suficiente para, em ocorrência de falha na isolação de algum circuito, manter

o nível de potencial abaixo de 50V, que é o limiar do risco humano à correnteelétrica (TANNER et al., 2014). Apesar de ter sua utilidade empiricamente

limitada ao bom funcionamento de alguns equipamentos, a finalidade maior

do aterramento é a segurança do ser humano, que figura como mais

importante elemento dentro de qualquer sistema.

Embora no Brasil seja comum a execução do aterramento ficar por conta do

cliente consumidor, que deve instalar um número de eletrodos recomendadopela distribuidora quando na solicitação da ligação do medidor elétrico,


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existem casos em que o aterramento protetor é fornecido pela própria

concessionária, o que resulta na maioria das vezes em um circuito de

proteção muito mais confiável já que apresenta muito menor resistência à

passagem da corrente elétrica. Outro problema cultural relacionado ao

aterramento é a parte interna da edificação, que fica por responsabilidade do

consumidor. Muitas vezes o ‘fio terra’ é simplesmente ignorado na caixa de

passagem e os circuitos elétricos são construídos da forma ‘a dois fios’. Esta

medida não somente ignora a proteção adicional do aterramento, como

coloca em risco todos os usuários da instalação, uma vez que qualquer falha

pode ocasionar a eletrocussão da placa externa das caixas de passagem,

chassis de equipamentos, invólucros de maquinas, carcaça de geladeiras,

etc.

O aterramento sugerido neste trabalho é compulsório tanto nas normas

internacionais como a BS7671 quanto na NR10: Observa-se o tipo de

instalação do circuito entregue pela concessionária, entre as opções TT, TN-

S, TN-C, TN-C-S e, de acordo com o circuito recebido, implementa-se o

circuito interno com o condutor protetor obrigatoriamente separado,

conectando-o não somente a todos os terminais destinados ao aterramento,

como a todos os dutos elétricos, trilhos e metais estranhos como tubulações

de água, gás e ferragens acessíveis da edificação. Esta medida permite tanto

a eliminação dos choques relacionados às fugas de correntes para carcaças

e dutos elétricos como a operação da medida de segurança DESCONEXÃO

AUTOMÁTICA DA ENERGIA, que será explicada adiante (TANNER et al.,

2014). Para efeito de contextualização, seguem abaixo ilustrações que

demonstram as opções de aterramento TT, TN-S, TN-C e TN-C-S com umabreve descrição de suas características. Observe que a nomenclatura padrão

dos sistemas de aterramento, apesar de terem sido concebidas em língua

francesa apresentam compatibilidade literal com o português, o que facilita

sua memorização.


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Figura 1:TT - Terra e Terra separados

Fonte: http://s307.photobucket.com

TT – Neste modelo a concessionária não disponibiliza o aterramento, ficando

a cargo do cliente instalar os eletrodos e testar se a impedância obtida é

suficiente para proporcionar a tensão de segurança em ocasião de falha. De

acordo com a norma BS7671, para uso deste modelo de aterramento, faz se

necessária proteção adicional de toda a instalação por meio de RCD, já que

dificilmente a resistência de aterramento seria suficiente para ocasionar o trip

do disjuntor em caso de falha.

Figura 2:TN-C - Terra e Neutro combinados


TN-C – É o modelo mais comum em distribuições aéreas e é o modelo

fortemente adotado no Brasil. O aterramento vem combinado com o neutro

até o medidor do cliente, que deve prover eletrodo de aterramento

suplementar e a partir deste ponto o terra passa a dividir o mesmo condutor

do neutro.


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Figura 3:TN-C-S - Terra e Neutro combinados - separados


TN-C-S – É o modelo indicado em substituição ao TN-C possível de serimplementado em distribuições aéreas já que a diferença está na parte

relacionada ao cliente. O aterramento vem combinado com o neutro até o

medidor do cliente, que deve prover eletrodo de aterramento suplementar e a

partir deste ponto o terra recebe um condutor separado.

Figura 4:TN-S – Terra e Neutro separados


TN-S – Este modelo é comum em áreas atendidas por instalações

subterrâneas, por isso é mais comum em países europeus. O aterramento é

suprido em condutor separado pela própria concessionária e toda a

instalação é feita de modo a preservar esta característica de separação.

2.2.3 – Proteção por Desconexão Automática em Caso de Falha

Uma falha pode acontecer tanto no circuito elétrico permanente quanto porexemplo, em um dispositivo eventual, que, por receber frequente


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movimentação, apresenta maior possibilidade de defeito. A proteção com

desconexão automática de energia visa oferecer um caminho de passagem

alternativo à corrente elétrica no momento de falha, evitando que o potencial

elétrico fique disponível ao toque do usuário. A parte inicial do

desenvolvimento deste tipo de proteção é o próprio aterramento e

interligação de todas partes metálicas da edificação. No evento de uma

energização de um metal exposto, que certamente traria risco aos usuários

do ambiente, a corrente faltosa quando relacionada ao aterramento não seria

suficiente para deixar mais que 50V de potencial disponível ao toque, porém,

deve ser suficiente para desarmar o disjuntor de proteção num período

seguro para o não superaquecimento do circuito elétrico (TANNER et al.,

2014). As ilustrações abaixo demonstram o funcionamento da proteção com

desconexão automática da energia, assim como uma tabela com dados de

impedância de ‘loop’ e tempos de desconexão recomendados para os casos

mais comuns de coordenação.

Figura 5: Com e sem aterramento

Fonte: http://i.stack.imgur.com/MkYw9.jpg

Caso 1: A falha é drenada em direção ao terra pelo condutor de proteção, limitandoa tensão abaixo de 50V que é o valor convencionado como seguro.Caso 2: Em caso de falha no isolamento, os metais expostos se tornam parte do

circuito e um eventual toque pode ocasionar choque elétrico já que o corpo humanofunciona como condutor entre o metal exposto e o terra.

Tabela 1: Tempos de desconexão para 230V sugeridos pela norma BS7671

Fonte: BS7671 (2008)


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Tabela 2: Disjuntores tipo B e C e seus respectivos valores mínimos deImpedância de loop-terra para a desconexão no tempo sugerido de 0.4 s.

Fonte: BS7671 (2008)

Vale salientar que os cálculos de impedância de aterramento e coordenação

de disjuntores é objeto das disciplinas de Engenharia Elétrica, o que os

coloca fora do escopo deste trabalho. A multidisciplinaridade característica da

engenharia de segurança obriga que este tipo de trabalho seja desenvolvido

em conjunto com profissionais habilitados em outras áreas, especialmente a

área de eletrotécnica.

2.2.4 – As Barreiras e Restrições de Acesso.

São as formas mais tradicionais de proteção e devem ser adotadas sempre

que um circuito elétrico for desenvolvido para uso de pessoas comuns.

Prover barreiras consiste em enclausurar todos os condutores e circuitos

elétricos em seus respectivos dutos e caixas, impossibilitando o acesso de

pessoas quando não munidas de ferramenta. Dispor fora de acesso consiste

em dispor instalações elétricas em locais não acessíveis sem uso de

ferramentas especiais, a exemplo dos postes elétricos, que apesar de

possuírem condutores não isolados, não podem ser acessados sem o uso deescadas ou equipamento substituto. No que tange aos circuitos comerciais e

industriais, tanto a NR10 quanto as normas internacionais entendem que as

medidas barreiras e fora de acesso são apenas a primeira modalidade de

proteção, não sendo suficientes para a total proteção e segurança do grupo

de pessoas comuns (BSI, 2008).


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2.2.5 – Proteção Adicional com RCD

Tanto nos ambientes comerciais como industriais, o método de proteção mais

eficiente é o que resulta das medidas anteriores e tem como elemento

adicional um dispositivo de corrente de fuga (TANNER et al., 2014). Por

tratar-se de método raramente empregado nos circuitos brasileiros, é este o

enfoque deste trabalho. O dispositivo consiste na comparação da corrente de

entrada e saída do circuito elétrico em proteção. Em condições normais, toda

a corrente que sai por um fio deve obrigatoriamente retornar pelo outro,

porém, em uma circunstância de falha, parte da corrente ‘foge’ para o terra

por outro caminho, que pode ser por exemplo, uma pessoa sob eletrocussão.

Ao detectar uma falta de equilíbrio entre os dois fios do circuito, o RCD envia

um sinal de ‘trip’ que ocasiona a desconexão do circuito faltoso. Observe que

embora o sistema de proteção por desconexão de energia objetiva o

desarmamento do disjuntor em caso de o circuito entrar em contato com um

metal exposto, esse não efetuaria nenhuma ação no caso de uma pessoa

tocar um fio defeituoso, por exemplo. Em contrapartida, o dispositivo de

corrente de fuga, quando programado corretamente, desarmaria o circuito

antes de um eventual risco ao usuário (TANNER et al., 2014).

Vale salientar que existem outras formas de proteção destinadas a ambientes

incomuns, algumas dividindo normas especiais, a exemplo das instalações

intrinsicamente protegidas para ambientes explosivos, criação de ambientes

não condutivos assim como provimento de eletricidade em extra baixa tensão

– SELV / PELV. Porém, por se tratarem de casos que demandam estudos

especiais para implementação, são excluídas do escopo deste trabalho.

2.3 – CAPÍTULO 3: PROTEÇÃO ADICIONAL COM RCD.

2.3.1 – Implementando a proteção com RCD.

Neste capítulo serão abordadas as etapas a serem observadas para a

implementação da proteção adicional com dispositivo detector de corrente de

fuga - RCD, para tanto, torna-se necessário demonstrar o funcionamento

desse dispositivo cujo princípio fundamenta-se na indução eletromagnética.


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Conforme observável na figura abaixo, tanto o fio condutor fase (A) quanto o

fio condutor neutro (B) atravessam um condutor de fluxo magnético toroidal

circular através das bobinas ‘a’ e ‘b’. Quando ambos os fios possuem a

mesma corrente elétrica, a quantidade de campo magnético produzido em

direções contrárias se cancela mutuamente e nenhuma corrente é induzida

na bobina ‘c’. Ocorrendo um desequilíbrio porem, por exemplo, quando uma

pessoa toca um fio, a corrente flui do condutor fase em direção ao terra sem

retornar pelo condutor neutro. Ocorre com isso uma diferença entre os

campos magnéticos produzidos por ‘a’ e ‘b’ ocasionando uma indução

elétrica na bobina ‘c’, que controla o acionamento do relé responsável pelo

desligamento da energia elétrica.

Figura 6: RCD, lógica de funcionamento.

Fonte: https://reader015.{domain}/reader015/html5/0720/5b51b954a981d/5b51b95dc83e7.j

Tendo em vista que este tipo de proteção visa primeiramente a preservação

da vida humana em caso de eventual acidente com o circuito protegido,

observa-se a necessidade de parametrização das grandezas do RCD em

função de níveis suficientemente adequados à segurança dos usuários dos

circuitos. A tabela abaixo apresenta valores de tensão e tempos de

desconexão recomendados para circuitos elétricos utilizados por pessoas

comuns.


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Tabela 3: Tempos de desconexão máximos para faixas de tensão.

Fonte: BS7671 (2008)

Conforme observa a norma BS7671, é indicado como via de regra o RCD de

30ma com tempo de desconexão menor que 0.4ms, sendo o primeiro desses

dados necessário na hora de ordenar a compra do citado dispositivo.

2.3.2 – Testes de Certificação e Testes de Rotina

Uma vez instalado o RCD, esse deve ser certificado tanto em termos de

corrente de acionamento quanto seu tempo de resposta. Somente a

certificação garante que um eventual choque elétrico durante falha não será

suficiente para ultrapassar os valores de corrente e tempo estipulados pela

NR10. Por se tratarem de dispositivos mecânicos, uma vez instalados e

certificados, observa-se também a necessidade dos testes periódicos de

operacionalidade. Para facilitar esses testes de rotina, o equipamento vem

dotado de botão de ‘trip’. Como sugestão de periodicidade, a norma BS7176

aconselha o teste mensal, com o procedimento de imediata substituição em

caso de falha (TANNER et al., 2014). As figuras abaixo apresentam os RCD

das marcas ABB e Siemens, onde pode ser observado seu botão de teste

periódico.

Figura 7 – Exemplos de RCD

Fonte: http://www.kempstoncontrols.co.uk


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2.3.3 – Cuidados Na Implementação: Acionamentos Indevidos.

Apesar de suas indiscutíveis vantagens, a instalação de RCDs pode

desencadear uma sequência de acionamentos indesejáveis, esses devidos a

fugas de correntes intrínsecas ao próprios equipamentos em uso. Como

exemplo de aparelhos que podem apresentar fugas indesejáveis figuram os

computadores dotados de fontes de alimentação com baixa qualidade de

isolamento, aparelhos que operem em ambientes húmidos sem a própria

classificação de resistência à humidade, motores que perderam sua

capacidade de isolamento original e mesmo instalações com pouca qualidade

de execução. Apesar de ter seu acionamento desejável em eventos de falta

de isolamento de equipamentos molhados, presença de fios desencapados

nos cabos dos equipamentos e semelhantes, o RCD pode se tornar um

problema se desencadear sucessivos desligamentos na eletricidade de uma

empresa, sendo necessário minucioso estudo pois nem todos os circuitos

necessitam de um RCD. Para reflexão, observemos os exemplos abaixo:

Caso 1: Um refrigerador industrial ou qualquer outro equipamento de carcaça

metálica que tenha sua estrutura devidamente aterrada ao condutor de

proteção e não sofra movimentos (que seja fixo) dispensa o uso do RCD,

uma vez que qualquer falha seria imediatamente drenada pelo condutor

protetor e posteriormente isolada pelo disjuntor. (este fato dependente da

correta coordenação da proteção por desconexão automática de energia).

Caso 2: Uma tomada de energia a ser usada por funcionários para ligação de

equipamentos móveis como ferramentas elétricas, extensões, aspiradores depó e afins DEVEM receber proteção por RCD, uma vez que falhas em cabos

ou mesmo na isolação do dispositivo podem levar a choques elétricos, ainda

que a tomada elétrica esteja devidamente conectada a um condutor de

proteção.

Caso 3: Recomenda-se também que outros equipamentos fixos como

microcomputadores recebam circuitos desprovidos de RCD somente quandofor possível a conexão de cabos adicionais de proteção entre o soquete


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(devidamente aterrado) e o chassi metálico do equipamento, merecendo

antes desta medida um teste de implementação de RCD levemente sobre

parametrizado, já que muito tem sido feito no intuito de aumentar a qualidade

das fontes disponíveis no mercado brasileiro. Outra possibilidade, apesar de

mais onerosa, consiste na divisão de blocos de cargas como computadores

em números menores, cada grupo servido por um RCD, possibilitando assim

uma efetiva proteção sem o risco de acionamentos por somatória de várias

pequenas fugas acumuladas.

2.3.4 – Qualidade da Isolação de Circuitos já Instalados.

Em se tratando de implementação de RCD em circuitos já existentes, torna-

se de vital importância a prévia inspeção da qualidade do isolamento da

instalação. Pequenas fugas de corrente podem já ser características dos

circuitos, o que impossibilitaria seu uso requerendo com isso sua total

substituição. O processo de medição de isolamento deve ser feito com

equipamento especialmente destinado a este fim, o que exclui deste

repertório todos os multímetros convencionais de bancada. A figura abaixo

demonstra o Megger MFT1720 , uma opção de medidor de circuitos elétricos

ideal para a presente implementação por acumular as funções de medidor de

corrente e tempo de disparo de RCD, isolamento da instalação e também

impedância do circuito com precisão de 0.01ohm (MEGGER, 2015)

Figura 8 – Equipamento para certificação de circuitos de baixa tensão.

Fonte: http://uk.megger.com


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2.3.5 – Os Custos de Uma Instalação Segura.

Para fins de informação complementar, a tabela abaixo apresenta uma lista

contendo preços dos mais significativos equipamentos envolvidos na

implementação dos sistemas de segurança apresentados neste trabalho.

Atenta-se porem para atitudes inteligentes como jamais cabear uma

instalação sem a presença do condutor de proteção pois ainda que o sistema

não venha a ser desenvolvido totalmente agora, adicionar um condutor ao

circuito instalado será muito mais trabalhoso e consequentemente mais caro.

Tabela 4: Preço aproximado de alguns dos equipamentos envolvidos nasproteções propostas.

Equipamento de teste Megger MFT1720 US$ 2600*Disjuntor de corrente de fuga (RCD) de 25A Weg R$ 119,00

Haste para aterramento modelo cobreado R$ 12,00

Cabo de cobre 25mm (o metro) R$ 9,00

Cabo de cobre 10mm (o metro) R$ 3,50

* O valor internacional é de US$ 1300 ignoradas as taxas e impostos de importação

Proteger completamente uma instalação elétrica comercial ou industrial pode

ser custo quando a atitude for entendida como adição de equipamento

culturalmente dispensável, mas se tornar investimento de valor insignificante

quando se mostrar eficiente salvando vidas.

3. CONCLUSÃO.

Este trabalho buscou demonstrar a importância de se oferecer aos

trabalhadores circuitos elétricos protegidos observando-se todas as

possibilidades apresentadas pela norma NR10. Primeiramente foi

apresentado um pequeno resumo sobre a história da proteção, da segurança

e da saúde no trabalho. A NR10 foi apresentada como arcabouço teórico

para a segurança tanto para os trabalhadores dos sistemas elétricos de

potência quanto para os trabalhadores e usuários das redes elétricas de

baixas tensões. A eletricidade foi introduzida como a forma de energia mais

importante da atualidade, assim como foram apresentados os perigos

relacionados ao seu manuseio inadequado por parte do ser humano. Foramconceituados os tipos de profissionais envolvidos nos trabalhos relacionados


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à eletricidade, assim como foram apresentados os conceitos de baixa e alta

tensão de acordo com a segurança do trabalho. O segundo capítulo

apresentou as formas de proteção disponíveis para o uso na maioria das

instalações comerciais e industriais, dando destaque especial ao RCD, que,

por se tratar de mais eficiente método de proteção da vida do ser humano,

mereceu atenção especial do terceiro capítulo. Buscando orientar a

implementação dos sistema de proteção por corrente de fuga, o capítulo final

iniciou explicando de forma bem literal a lógica de funcionamento do RCD,

assim como os fatores que determinam sua parametrização. Foi dada

especial atenção aos aspectos a serem considerados quando da sua

implementação, sugerindo exemplos que dispensam seu uso, assim como

exemplos onde é mandatória sua instalação, e um terceiro onde o bom senso

do projetista decidirá pela sobre parametrização ou separação do circuito. Foi

sugerida a metodologia de teste de certificação de isolamento de instalações,

assim como foi sugerido equipamento capaz de realizar todos os testes

apresentados neste trabalho. Para finalizar, foi apresentado um pequeno

informativo a respeito dos custos dos equipamentos envolvidos no

desenvolvimento do método proposto, fechando com o posicionamento do

autor, que vai de encontro à máxima fundamental da engenharia de

segurança do trabalho que coloca a preservação da vida como o fator mais

importante em uma organização.

4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BSI, British Standards Institution, BS 7671: 2008 Requirements for

Electrical Installations – IEE Wiring Regulations Seventeenth Edition: IET -Londres, 2008

COGE, COMITÊ DE GESTÃO EMPRESARIAL – FUNDAÇÃO COGE. Normaregulamentadora NR10, Segurança em instalações e serviços emeletricidade: Curso básico de SEGURANÇA EM INSTALAÇÕES ESERVIÇOS EM ELETRICIDADE Manual de treinamento - CPNSP. Rio deJaneiro: Comissão Tripartite Permanente de Negociação do Setor Elétrico noEstado de SP, 2005.

LINSLEY, Trevor. Eletrical Installation Work. 5. ed. Oxford: Newnes, 2008.

388 p.


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MEGGER, Website, 2015. [online] disponível em

NR-10 - Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade - Ed 2004.

OMORI, Júlio Shigeaki. SISTEMAS ELÉTRICOS EM ALTA TENSÃO.Joinville: Instituto Superior Tupy, 2015.

PENNA, Adriana Maria. FUNDAMENTOS DA SEGURANÇA NOTRABALHO. Belo Horizonte: Editora Prominas, 2010. 64 p.

PROMINAS, Coordenação Pedagógica Instituto. CONTROLE DE RISCOSEM MÁQUINAS, EQUIPAMENTOS E INSTALAÇÕES. Belo Horizonte:Editora Prominas, 2004. 54 p.

TANNER, Peter et al. Level 3 Diploma in Electrical Installations 2365:Buildings and structures. Londres: City Guilds Iet, 2014. 654 p.

nr10 e bs7176 aplicadas À seguranÇa do trabalhaldor proteÇÃo adicional nos circuitos comerciais...

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