se 1112 2ºs protecção de pessoas - 2ª parte

MESTRADO EM ENGENHARIA MECÂNICA

SISTEMAS ELECTROMECÂNICOS

Protecção das Pessoas nas

Instalações Eléctricas

(2ª Parte)

Nuno Paulo Ferreira Henriques

Professor Coordenador

Sistemas Electromecânicos

Perfil: Energia, Refrigeração e Climatização

Área Departamental de Engenharia Mecânica

Secção de Controlo de Sistemas

[email protected]

Ano Lectivo de 2011/2012 – Semestre de Verão

Mestrado em Engenharia Mecânica




Perfil: Energia, Refrigeração e Climatização Ano Lectivo de 2011/2012 – Semestre de Verão


Assuntos a abordar na aula:

• Sistemas de ligação à terra (Regimes

de neutro):

Sistema de ligação T T

Sistema de ligação T N

Sistema de ligação I T

• Ferramentas e equipamentos de

protecção individual e colectiva

• Conselhos de segurança

• Consequências de acidentes eléctricos

Protecção das Pessoas

nas Instalações Eléctricas

Parte II



Como é efectuada a distribuição de energia

eléctrica ? Como é feita a ligação

à terra ?

Protecção das Pessoas: Sistemas de ligação à terra



Sistemas de Ligação à Terra

a primeira letra simboliza a situação do neutro em relação à terra:

• T - Ligação do ponto neutro à terra

• I - Inexistência de ligação à terra ou ligação através de uma impedância

a segunda letra simboliza a situação das massas da instalação:

• T - Ligação das massas a um eléctrodo de terra de distinto do eléctrodo

do neutro

• N - Ligação das massas ao neutro

Os sistemas a considerar são então designados por TT, TN e IT.

São três os sistemas de ligação do neutro e das massas à terra, sendo

cada um deles identificado por duas letras:




SISTEMA TT




RECEPTOR

TERRA

Fase 1

Fase 2

Fase 3

TRANSFORMADOR AT/BT

Neutro

INSTALAÇÃO ALIMENTAÇÃO

Sistemas de Ligação à Terra T T

Qual o percurso da corrente de

defeito ?




RECEPTOR

TERRA

Fase 1

Fase 2

Fase 3

TRANSFORMADOR AT/BT

Neutro


Ponto neutro do transformador

ligado directamente à terra (TS)


Terra de Serviço




RECEPTOR

TRANSFORMADOR AT/BT

Fase 1

Fase 2

Fase 3

Neutro


TERRA


Terra de Serviço

Terra de Protecção

Massas da instalação ligadas

ao condutor de protecção (PE)




RECEPTOR

TRANSFORMADOR AT/BT

Fase 1

Fase 2

Fase 3

Neutro


Impedância do circuito de defeito

elevada e corrente de defeito baixa

TERRA


Terra de Serviço






Impedância do circuito de defeito elevada

Corte da alimentação pelo interruptor ou disjuntor diferencial residual

SISTEMA TT

Corrente de defeito baixa

A corrente de defeito não é suficiente para agir sobre o disparador

magnético do disjuntor ou provocar a fusão do fusível (aparelho de

protecção contra sobreintensidades)




Terra de Serviço


Disjuntor Diferencial

ou

Disjuntor (ou Fusível)

+ Interruptor Diferencial






O sistema TT é o mais comum, sendo aplicado na generalidade das

alimentações de energia eléctrica

SISTEMA TT

Vantagens:

• Sistema mais simples no estudo e na concepção

• Fácil localização dos defeitos

Desvantagens:

• Corte da instalação ao primeiro defeito de isolamento




SISTEMA TN




Sistemas de Ligação à Terra T N

TERRA

RECEPTOR

INSTALAÇÃO

PEN

Fase 1

Fase 2

Fase 3

TRANSFORMADOR AT/BT

ALIMENTAÇÃO


defeito ?




TERRA

RECEPTOR

INSTALAÇÃO

PEN

Fase 1

Fase 2

Fase 3

TRANSFORMADOR AT/BT

ALIMENTAÇÃO


ligado directamente à terra (TS)


Terra de Serviço




TERRA

RECEPTOR

INSTALAÇÃO

PEN

Fase 1

Fase 2

Fase 3

TRANSFORMADOR AT/BT

ALIMENTAÇÃO



ao condutor neutro (PEN)

Terra de Serviço




TERRA

RECEPTOR

INSTALAÇÃO

PEN

Fase 1

Fase 2

Fase 3

TRANSFORMADOR AT/BT

ALIMENTAÇÃO

Impedância do circuito de defeito

baixa e corrente de defeito elevada

(curto-circuito)


Terra de Serviço





Impedância do circuito de defeito reduzida

Corte da alimentação pelo aparelho de protecção contra

sobreintensidades

SISTEMA TN

Corrente de defeito muito elevada (curto-circuito)

A corrente de defeito já é suficiente para agir sobre o disparador






De acordo com a disposição do condutor neutro e do condutor de

protecção, consideram-se os três tipos de sistemas TN seguintes:

SISTEMA TN


a) sistema TN-C - onde as funções de neutro e de protecção estão

combinadas num único condutor na totalidade do esquema;

c) sistema TN-C-S - onde as funções de neutro e de protecção estão

combinadas num único condutor numa parte do esquema.

b) sistema TN-S - onde um condutor de protecção (distinto do condutor

neutro) é utilizado na totalidade do esquema;




TERRA

RECEPTOR

INSTALAÇÃO

PEN

Fase 1

Fase 2

Fase 3

TRANSFORMADOR AT/BT

ALIMENTAÇÃO

Sistemas de Ligação à Terra T N-C

Terra de Serviço

PEN

Condutor neutro (N) e de

protecção (PE) comuns




Sistemas de Ligação à Terra T N-C

Terra de Serviço

Disjuntor

(ou Fusível)




Sistemas de Ligação à Terra T N-S




Sistemas de Ligação à Terra T N-S

Terra de Serviço

Disjuntor

(ou Fusível)

Em caso de condutores de grandes comprimentos, a corrente de

curto-circuito poderá não alcançar os valores de disparo do

dispositivo de protecção. Por esse motivo é aconselhável a utilização

de interruptores diferenciais (TN-S)




Sistemas de Ligação à Terra T N-C-S





Utiliza-se fundamentalmente em certas instalações industriais e em

redes onde é difícil conseguir boas ligações à terra ou não é viável a

utilização de dispositivos diferenciais

SISTEMA TN

Vantagens:

• O esquema TN-C apresenta uma economia para a instalação

porque elimina a necessidade de um condutor

• Os aparelhos de protecção contra sobreintensidades podem

assegurar a protecção contra contactos indirectos





Utiliza-se fundamentalmente em certas instalações industriais e em

redes onde é difícil conseguir boas ligações à terra ou não é viável a

utilização de dispositivos diferenciais

SISTEMA TN

Desvantagens:

• Corte da instalação ao primeiro defeito de isolamento

• Precauções acrescidas para não ser cortado o condutor neutro

que também é de protecção

• Maiores riscos de incêndio devido às elevadas correntes de defeito




SISTEMA IT




RECEPTOR

TERRA

Fase 1

Fase 2

Fase 3

TRANSFORMADOR AT/BT

Neutro



defeito ?

Sistemas de Ligação à Terra I T




RECEPTOR

TERRA

Fase 1

Fase 2

Fase 3

TRANSFORMADOR AT/BT

Neutro



isolado da terra ou ligado à terra

(TS) por intermédio de uma

impedância de valor elevado


Terra de Serviço




RECEPTOR

TERRA

Fase 1

Fase 2

Fase 3

TRANSFORMADOR AT/BT

Neutro



a uma tomada de terra

independente da tomada de

terra do transformador (TP)


Terra de Serviço





RECEPTOR

TERRA

Fase 1

Fase 2

Fase 3

TRANSFORMADOR AT/BT

Neutro


Impedância do circuito de

defeito muito elevada e corrente

de defeito praticamente nula

Não há corte ao 1º. defeito


Terra de Serviço






Impedância do circuito de defeito muito elevada

Não há corte da alimentação da instalação

SISTEMA IT - 1º Defeito

Corrente de defeito praticamente nula

A corrente de defeito não é suficiente para agir sobre o disparador



Utilização de um Controlador Permanente de Isolamento

Pesquisa e resolução do defeito (urgente; pessoal qualificado)




RECEPTOR

TERRA

Fase 1

Fase 2

Fase 3

TRANSFORMADOR AT/BT

Neutro


Impedância do circuito de

defeito baixa e corrente de

defeito elevada (curto-circuito)

Corte ao 2º defeito


Terra de Serviço





Impedância do circuito de defeito reduzida

Corte da alimentação pelo aparelho de protecção contra

sobreintensidades

SISTEMA IT - 2º Defeito

Corrente de defeito muito elevada (curto-circuito)

A corrente de defeito já é suficiente para agir sobre o disparador






Terra de Serviço


Disjuntor

(ou Fusível)






É o sistema mais indicado quando se pretende evitar o corte

automático ao primeiro defeito (as salas de operações nos hospitais

são um exemplo de aplicação)

SISTEMA IT

Vantagens:

• Este sistema assegura a melhor continuidade de serviço em

exploração

Desvantagens:

• Necessita de técnicos de manutenção e conservação com

preparação adequada




Trabalhos com equipamentos e instalações

eléctricas

Protecção das Pessoas: Ferramentas e equipamentos de protecção



Ferramentas e Equipamentos de Protecção Individual e

Colectiva




Equipamentos de protecção individual (EPI)

• Ao adoptar como medida de segurança a utilização dos

equipamentos de protecção individual (EPI) deve-se tomar em

consideração que estes provocam no trabalhador um “conflito” entre

as razões de segurança que levam a usá-los e o desconforto e

esforço adicional na execução das suas tarefas, motivadoras da sua

rejeição.

• Quando se trata de protecção individual o princípio é:

“Proteger tão pouco quanto possível, mas tanto quanto

necessário”.





• A participação dos trabalhadores na

escolha dos equipamentos que eles

próprios vão usar, além de ser um factor

de aderência à solução, diminui a

possibilidade de inadaptação dos EPI às

características físicas de cada um.

• Os EPI devem ser cómodos, robustos,

leves, adaptáveis e homologados, isto é,

acompanhados da declaração “CE” de

conformidade.





• Na selecção dos EPI devem ter-se em conta:

as condições de trabalho;

as características do próprio trabalhador.

os riscos a que o trabalhador está exposto;

a parte do corpo que se pretende proteger;

• Na prevenção dos riscos eléctricos deve atender-se sobretudo aos:

riscos ao nível dos olhos;

riscos ao nível da cabeça;

riscos ao nível das mãos e pés.




• riscos ao nível da cabeça


• riscos ao nível dos olhos

• riscos ao nível das mãos e pés

queda ou projecção de objectos

quedas de alturas

contacto eléctrico ao nível da cabeça

choque com objectos (obstáculos)

projecção de partículas

protecção contra contactos eléctricos

ultra-violetas (curto-circuitos)





Capacete de protecção

• O capacete é um dispositivo básico de segurança, cujo casco é feito

em liga de alumínio, plástico termoendurecível ou termoplástico, de

alta resistência à penetração e impacto..

• O tipo de actividade e as condições de

trabalho determinam a solução.

• É construído com um dispositivo interior de

suspensão (arnês), que permite o ajuste mais

exacto à cabeça do trabalhador e permite

amortecer os impactos.






• A utilização de capacete de protecção é obrigatória para todas as

pessoas que se encontrem numa zona em que haja risco de:

queda ou projecção de objectos;

queda de um nível diferente (ex.:

trabalhos em instalações eléctricas

aéreas, em terraços ou locais exíguos,

trabalhos em estaleiros de construção civil

ou mecânica).

contacto eléctrico ao nível da cabeça;

choque com objectos (obstáculos à altura

de uma pessoa);






• Existem diferentes tipos de capacetes de protecção para responder a

diferentes tipos de necessidades, por exemplo:

capacetes para permitir a

colocação de acessórios, para

utilizações específicas (ex.:

utilização com protecções

auriculares).

capacetes para electricista, que

não devem possuir abas nem

peças metálicas;




arnês

capa com correias

de amortecimento

contorno da cabeça

apoio da nuca

guarnição



casco

francalete

• O dispositivo de

suspensão do casco

(arnês) é de grande

importância para a

absorção de impactos.

• Deve ser ajustado de

forma a manter o casco

afastado cerca de 4 cm

da cabeça do utilizador.






casco

francalete

• Nos trabalhos em altura

é obrigatório o uso de

francalete (correia

afivelada que passa por

baixo do queixo e prende

ao casco), sendo

contudo sempre

recomendada a sua

utilização.

arnês

capa com correias

de amortecimento

contorno da cabeça

apoio da nuca

guarnição




movimentação manual de materiais e equipamentos que possam ferir as mãos (cargas, ferragens, escadas, aparelhos, etc.);


Luvas de protecção mecânica

• Devem ser usadas para protecção das mãos em trabalhos, com:

aplicação de materiais termo-retrácteis;

subida a postes;

montagem de ferragens;

manobras e trabalhos em instalações mecânicas e térmicas.

• Não devem ser utilizadas para a execução de manobras ou trabalhos em tensão ao contacto.





Luvas isolantes

• As luvas isolantes devem ser adaptadas à

tensão das instalações onde se vão realizar

as intervenções.

• Quando nas operações a efectuar haja o

risco de serem rasgadas ou perfuradas, as

luvas isolantes devem ser usadas sob luvas

de protecção mecânica (no caso de

trabalhos em tensão devem ser utilizadas

luvas de protecção mecânica siliconizadas).





Luvas isolantes

• As luvas isolantes devem ser verificadas

imediatamente antes de usar, aplicando um

verificador pneumático de luvas, ou enchendo a

luva de ar e enrolando o canhão várias vezes

sobre si mesmo.

• Se houver perfuração (fuga de ar) ou

apresentarem qualquer tipo de vincos, arranhões

ou fissuras, não devem ser utilizadas e o par

deve ser destruído.





Luvas isolantes

• As luvas isolantes para

trabalhos em tensão

devem ser objecto de

ensaios de isolamento

periódico. SIM

NÃO

• Depois de utilizadas as luvas isolantes devem ser limpas, polvilhadas

com pó de talco e guardadas na respectiva embalagem, sem as

dobrar nem vincar.




Mangas isolantes

• As luvas isolantes podem ser complementadas

com a utilização de mangas ou mangotes,

para a protecção do braço e antebraço,

igualmente isolantes.





• A utilização de óculos ou de viseira é

obrigatória para todos os trabalhos

que envolvam risco para os olhos,

tais como as radiações luminosas e a

projecção de vapor ou de partículas

de matérias sólidas ou líquidas.


Óculos e Viseiras




• Os vidros filtram as radiações prejudiciais e, consoante a aplicação,

devem resistir ao choque, à corrosão e às radiações.

• Os óculos não deverão limitar o campo de visão mais que 20%.


Óculos e Viseiras




• Os óculos de protecção contra radiações

luminosas não constituem protecção

contra os efeitos do arco eléctrico,

sendo nestes casos necessário utilizar

uma viseira para a protecção integral

dos olhos e da face contra a radiação

ultravioleta, a projecção de partículas e

possíveis queimaduras.


Óculos e Viseiras





Calçado de protecção

• O calçado de protecção destina-se a utilizar nos locais de trabalho

onde exista o risco de ferimentos nos pés, nomeadamente choque ou

queda de objectos ou perfuração.






• Em função do risco a que o trabalhador possa estar exposto, assim o

calçado deverá apresentar características diferentes e marcados com

o símbolo respectivo:

risco de perfuração: símbolo P (com palmilha de aço);

risco eléctrico: símbolo A (sola anti-estática);

atmosferas explosivas: símbolo C (sola electricamente condutora).

• Para os trabalhos em tensão em AT o calçado de segurança tem

exigências específicas ao nível do isolamento, em função do valor da

tensão de trabalho.






• Sempre que os trabalhos se

desenvolvem em locais com solos

húmidos, terrenos lodosos ou

pantanosos, em estaleiros e obras

hidráulicas ou na manipulação de

líquidos corrosivos deve ser utilizado

calçado de protecção impermeável.





Arnês e acessórios para protecção contra quedas em altura


• O arnês deverá ser utilizado

sempre que exista risco de

queda em altura,

nomeadamente, nos

trabalhos em postes, torres

metálicas, fachadas,

desrame de árvores,

tomadas de água, acesso a

silos, etc.





• Para trabalhos em apoios deverá

ser utilizado um arnês com cinto de

trabalho incorporado.

• O arnês simples é utilizado

exclusivamente em intervenções

em elevação, quando o utilizador

não necessita de se apoiar para

executar o trabalho.






• Este equipamento é geralmente

utilizado em conjunto com um

dispositivo de interrupção da queda

(sistemas pára-quedas) que poderá

ser dos tipos:

pára-quedas deslizante (para

suporte de ancoragem flexível ou

rígida);

amortecedor de quedas;

pára-quedas retráctil.





Colete reflector

• O colete de segurança reflector,

confeccionado num tecido plastificado,

totalmente reflector ou com bandas

reflectoras, é geralmente utilizado para

sinalização do trabalhador em locais

onde haja necessidade de o visualizar

em situações diurnas e nocturnas,

deixando-o mais visível ao reflectir a luz

com cores de alerta.




Equipamentos de protecção colectiva (EPC)

Tapetes e estrados isolantes

• Os tapetes e estrados isolantes

permitem isolar o operador do solo e

devem ser adaptados à tensão

nominal das instalações onde vão

ser utilizados.

• O operador deve posicionar-se no

centro do estrado ou do tapete e

deve evitar qualquer contacto com

as massas metálicas.





Tapetes e estrados isolantes

• Antes da utilização de um estrado

isolante, é necessário assegurar

que os seus pés estão apoiados

numa superfície regular, que os

isoladores são adequados e em

bom estado e que a plataforma do

estrado está suficientemente

afastada de qualquer estrutura

condutora ligada à terra.





Verificador de ausência de tensão

• Os verificadores de ausência de tensão

são utilizados nomeadamente no

decurso das operações de consignação,

previamente à ligação à terra e em

curto-circuito, para confirmar a

ausência de tensão.

• Estes aparelhos podem ser do tipo

sonoro e/ou do tipo luminoso e sempre

adaptados ao nível de tensão das

instalações onde vão ser utilizados.






• Imediatamente antes de qualquer

operação efectuada com este

equipamento e imediatamente após

esta, é indispensável verificar o bom

funcionamento do aparelho, com

recurso a partes activas em tensão na

proximidade, ou com a ajuda de um

dispositivo com fonte de alimentação

autónoma previsto pelo fabricante.






• Durante a utilização do equipamento:

em BT, é obrigatória a utilização de luvas

isolantes sempre que na proximidade

existam peças nuas em tensão que

representem um risco importante de

contacto directo devido a um movimento

inesperado;

em AT, é obrigatória a utilização de luvas isolantes.

• É proibida a utilização de uma lâmpada num suporte com duas

“pontas de prova”, bem como a utilização de busca-pólos de contacto.





Outros

• Escadas portáteis e andaimes isolantes

• Estribos para subida de apoios

• Linha de vida

• Espingarda lança-cabos

• Dispositivo pica-cabos

• Varas isolantes

• Equipamentos móveis de ligação à terra e

em curto-circuito

• Anteparos e protectores




Ferramentas




Para sua segurança, siga os seguintes conselhos quando manusear os equipamentos

e instalações eléctricas

Protecção das Pessoas: Conselhos de segurança



Para sua segurança, siga os

seguintes conselhos:

• Corte totalmente a corrente

no aparelho de corte geral

da instalação eléctrica antes

de qualquer intervenção

nesta.


Conselhos de segurança



• Não abra as tampas

protectoras das réguas de

ligação do seu aparelho de

corte geral e/ou controlo de

potência e não toque nos

condutores de entrada.

• É perigoso, pois os condutores

estão sob tensão mesmo com o

aparelho desligado.





• Não utilize aparelhos eléctricos,

inclusive o telefone, com as mão

molhadas e pés imersos em água.

• A água é condutora! Você, nesta

situação, está nas condições ideais

para ser electrizado, em caso de

defeito num aparelho eléctrico que

esteja a utilizar.





• Não puxe à distância o condutor

de ligação de um qualquer

electrodoméstico.

• Assim, arrisca-se a deteriorar com

maior facilidade o condutor e a

criar condições para um futuro

defeito de isolamento.





• Desligue sempre qualquer

aparelho antes de o limpar ou abrir

para observar.

• Efectue o mesmo procedimento

antes de efectuar uma reparação.





• Tenha cuidado especial com a

televisão: quando ligada

possui peças no interior

sujeitas a tensões muito

elevadas; mesmo depois de

desligada pode ser perigosa

(electricidade estática).





• Assegure-se de que, durante

a realização de qualquer

reparação, o aparelho

eléctrico danificado não

possa ser ligado

indevidamente.

• Previna-se das crianças.





• Não reforce os fusíveis do seu

quadro de distribuição. Caso

contrário, arrisca-se a criar as

condições para um incêndio.

• Se possível, substitua-os por

disjuntores.





• Evite as extensões e as fichas

múltiplas. Elas podem ser origem de

sobrecargas que facilmente originam

incêndios e, ainda, de perigo de

contacto directo, especialmente para

as crianças.

• Não Deixe nunca uma extensão

ligada a uma tomada sem que o

respectivo aparelho de utilização

esteja em funcionamento.





• Use extensões adequadas com

apenas e só apenas uma ficha

macho para ligação às tomadas

de energia.

• Procure substituir a utilização de

extensões pela instalação de

tomadas múltiplas





• Não utilize casquilhos metálicos

em aparelhos de iluminação em

locais húmidos ou com solo

condutor.

• Proceda à substituição de

lâmpadas apenas após ter

desligado o corte geral da

instalação.





• Proteja as suas crianças. Equipe a sua instalação, sempre que

possível, com tomadas de alvéolos protegidos.

• Nestas tomadas são necessários meios

especiais para efectuar a ligação.





• Não compre para os seus filhos

brinquedos eléctricos para utilizar

à tensão normal de serviço da

sua instalação, isto é, ligados

directamente a uma tomada.

• Dê-lhes apenas brinquedos

alimentados por pilhas ou por

intermédio de transformador

redutor (12 V) de segurança.





• Proteja as suas

crianças.

• Não deixe nunca um

aparelho eléctrico ligado

inutilmente.





• Não transite, sem todos os cuidados,

com peças metálicas de grandes

dimensões na proximidade de linhas

eléctricas aéreas.

• Tenha também todo o cuidado

quando montar a sua antena de rádio

ou televisão.





• Não tolere na sua instalação,

tomadas partidas ou desmontadas,

interruptores defeituosos, ligações

provisórias e maus contactos.

• Verifique visual e periodicamente

o estado dos condutores de

ligação dos seus aparelhos

eléctricos.





Atente nalguns exemplos das consequências de acidentes eléctricos

Protecção das Pessoas: Consequências de acidentes eléctricos



Tenha cuidado com a electricidade. Não esqueça que é invisível, inaudível e inodora e o ser humano não tem órgãos do sentido para

a detectar.




Protecção das Pessoas nas

Instalações Eléctricas

(2ª Parte)

Nuno Paulo Ferreira Henriques

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