Aula 5

Prévia do material em texto

Universidade Federal de Mato Grosso – UFMT
Campus Universitário do Araguaia – CUA
Instituto de ciências exatas e da Terra – ICET
Curso de Engenharia civil
Prof.: Victor Hugo Peres
INSTALAÇÕES PREDIAIS
Dispositivos de proteção
Os dispositivos de proteção para baixa tensão são dispositivos utilizados proteger a instalação, 
os equipamentos e os usuários em casos de sobrecargas, curtos-circuitos, fuga de corrente 
(choques elétricos) e descargas atmosféricas. Os dispositivos de proteção mais comuns são os 
disjuntores termomagnéticos.
Cada um dos circuitos terminais de uma instalação elétrica deve ser ligado, ao menos, a um dos 
diversos tipos de dispositivos de proteção existentes, que podem ser:
◦ Disjuntor térmico (NEMA);
◦ Disjuntor termomagnético (DIN);
◦ Interruptor diferencial residual (IDR);
◦ Disjuntor diferencial residual (DDR).
Dispositivos de proteção
Disjuntores
Dispositivo mais utilizado atualmente em quadros de distribuição, oferecem proteção aos 
condutores do circuito, desligando-o automaticamente quando ocorre uma sobrecorrente 
provocada por uma sobrecarga ou um curto-circuito.
Sua função básica é a de detectar picos de corrente que ultrapassem o valor adequado para o 
circuito, interrompendo-a imediatamente e impedindo que a instalação elétrica protegida seja 
danificada.
Dispositivos de proteção
Disjuntores
Uma das principais características dos disjuntores é a sua capacidade de poderem ser 
rearmados manualmente, após interromperem a corrente em virtude da ocorrência de uma 
falha.
Além de atuarem como dispositivos de proteção, servem ainda como dispositivos de manobra, 
funcionando como interruptores normais que permitem interromper manualmente a passagem 
da corrente elétrica.
Figura 1 – Funcionamento de disjuntores NEMA e DIN.
Figura 2 – Modelos de disjuntor termomagnético (DIN).
Dispositivos de proteção
Interruptor diferencial residual (IDR)
Trata-se de um dispositivo composto por um interruptor acoplado à um outro dispositivo: o 
diferencial residual.
É um dispositivo de segurança supersensível a fugas de corrente (30 mA) ocasionadas, por 
exemplo, por fios descascados ou por uma pessoa introduzindo algum objeto em uma tomada. 
Ou seja, atuam protegendo os usuários de choques elétricos provocados por contato direto e 
indireto.
Essa proteção pode ser realizada instalando um único DR no quadro de distribuição ou um para 
cada circuito da instalação.
Figura 3 – Interruptor diferencial residual.
Dispositivos de proteção
Disjuntor diferencial residual (DDR)
É importante destacar, porém, que o interruptor diferencial residual não atua na proteção 
contra sobrecargas ou curtos-circuitos, sendo, portanto, necessária a utilização de um disjuntor 
em conjunto com o IDR.
Uma alternativa, é a utilização do disjuntor diferencial residual (DDR), um dispositivo em que o 
DR é instalado acoplado a um disjunto termomagnético, atuam assim tanto na proteção contra 
fugas de corrente, como na proteção contra sobrecargas e curtos-circuitos.
Figura 4 – Disjuntor diferencial residual (bipolar).
Dispositivos de proteção
Diferencial residual (DR)
Segundo a NBR 5410 (item 5.1.3.2.2), os dispositivos (DR) devem, obrigatoriamente, ser 
utilizados nos seguintes casos:
a) Circuitos que sirvam a pontos de utilização situados em locais contendo banheira ou chuveiro;
b) Circuitos que alimentem tomadas de corrente situadas em áreas externas da edificação;
c) Circuitos de tomadas de corrente situadas em áreas internas que possam vir a alimentar 
equipamentos no exterior;
Dispositivos de proteção
Diferencial residual (DR)
d) Circuitos que, em locais de habitação, sirvam a pontos de utilização (iluminação e tomadas) situados 
em cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e demais dependências internas 
molhadas em uso normal ou sujeitas a lavagem;
e) Circuitos que, em edificações não-residenciais, sirvam a pontos de tomada situados em cozinhas, 
copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e, no geral, em áreas internas molhadas 
em uso normal ou sujeitas a lavagens.
Os circuitos que não estejam relacionados com as condições citadas anteriormente podem ser 
protegidos apenas por disjuntores (NEMA ou DIN).
Dispositivos de proteção
Diferencial residual (DR)
Dentre as notas apresentadas no item 5.1.3.2.2, vale destacar as notas 3 e 5, que nos dizem 
que:
◦ Nota “3” → Admite-se a exclusão , na alínea d), dos pontos que alimentem aparelhos de iluminação 
posicionados a uma altura igual ou superior a 2,50 m.
◦ Nota “5” → A proteção dos circuitos pode ser realizada individualmente, por ponto de utilização, por 
circuito ou por grupo de circuitos.
Dispositivos de proteção
Dispositivo de proteção contra surtos (DPS)
Dispositivos que possuem a função de proteger as instalações elétricas e os equipamentos 
eletroeletrônicos contra surtos ou sobretensões transitórias causados por descargas 
atmosféricas ou por manobras da concessionária.
São equipamentos capazes de permanecer invisíveis aos circuitos quando em regime normal e 
atuar rapidamente abrindo um caminho de baixa impedância assim que for detectada uma 
sobretensão.
Dispositivos de proteção
Dispositivo de proteção contra surtos (DPS)
Segundo a NBR 5410 (item 5.4.2.1.1), as edificações devem possuir DPS obrigatoriamente 
quando:
a) A instalação for alimentada por linha total ou parcialmente aérea, ou incluir ela própria linha 
aérea, e se situar em região sob condições de influências externas AQ2 (mais de 25 dias de trovoadas 
por ano);
b) A instalação se situar em região sob condições de influências externas AQ3.
Dispositivos de proteção
Dispositivo de proteção contra surtos (DPS)
Código Classificação Características Aplicações e exemplos
AQ1 Desprezíveis ≤ 25 dias por ano -
AQ2 Indiretas
> 25 dias por ano
Riscos provenientes da rede de 
alimentação
Instalações alimentadas por redes 
aéreas
AQ3 Diretas Riscos provenientes da exposição 
dos componentes da instalação
Partes da instalação situadas no 
exterior da edificação
Tabela 1 – Descargas atmosféricas.
Dispositivos de proteção
Dispositivo de proteção contra surtos (DPS)
No que diz respeito à disposição dos DPS, segundo a NBR 5410 (item 6.3.5.2.1), ela deve 
respeitas os seguintes critérios:
a) Quando o objetivo for a proteção contra sobretensões de origem atmosférica transmitidas pela linha 
externa de alimentação, bem como a proteção contra sobretensões de manobra, os DPS devem ser 
instalados junto ao ponto de entrada da linha na edificação ou no quadro de distribuição principal, 
localizado o mais próximo possível do ponto de entrada;
b) Quando o objetivo for a proteção contra sobretensões provocadas por descargas atmosféricas diretas 
sobre a edificação ou em suas proximidades, os DPS devem ser instalados no ponto de entrada da 
linha na edificação.
Dispositivos de proteção
Dispositivo de proteção contra surtos (DPS)
Em função do seu nível de proteção, a NBR 5410 classifica os DPS em três classes distintos:
◦ Classe I → Destinado à proteção contra sobretensões provocadas por descargas atmosféricas diretas 
sobre edificação ou em suas proximidades;
◦ Classe II → Destinado à proteção contra sobretensões de origem atmosférica transmitidas pela linha 
externa de alimentação, ou seja, cargas indiretas, assim também contra sobretensões de manobra;
◦ Classe III → Destinado à proteção fina dos equipamentos eletroeletrônicos, proporcionando uma menor 
tensão residual e, consequentemente, uma proteção efetiva para os equipamentos.
Aterramento do sistema
Por ser um grande depósito de energia, a terra atuar tanto fornecendo quanto recebendo 
elétrons, neutralizando uma carga positiva ou negativa.
Com o intuito de estabilizar as tensões em caso de sobrecarga de energia, evitando a ocorrência 
de curtos-circuitos nos aparelhos das instalações, utilizamos o aterramento como uma forma de 
estabelecer uma ligação entre as instalações elétricas e aterra.
Aterramento do sistema
Existem dois tipos principais de aterramento:
◦ Razões funcionais: realizado para garantir o funcionamento correto dos equipamentos ou para permitir 
o funcionamento seguro e confiável da instalação;
◦ Proteção: consiste na ligação à terra das massas metálicas, com o objetivo de proteger contra choques 
elétricos por contato indireto.
O aterramento da caixa do medidor, dos quadros de distribuição e dos aparelhos domésticos 
são, portanto, uma importante medida de segurança caso ocorram alguns defeitos.
Aterramento do sistema
Padrão de entrada
O padrão de entrada deve possuir um ponto de aterramento 
destinado ao condutor neutro do ramal de entrada e da caixa de 
medição, devendo o aterramento ser realizado sob a caixa de 
medição, à uma distância de 0,50 m dela.
Vale destacar que a interligação do condutor de proteção 
destinado ao aterramento da instalação interna com a haste de 
aterramento do padrão de entrada só poderá ser realizado caso 
seja permitido pela concessionária (em função do tipo de 
aterramento).
Aterramento do sistema
Barramento equipotencial (BEQ)
Todas as instalações elétricas deverão possuir ainda um barramento equipotencial em cobre, no 
qual serão interligados todos os condutores de proteção (terra).
Segundo a NBR 5410, o processo de equipotencialização consiste na interligação de elementos 
especificados, visando obter a equipotencialidade necessária para os fins desejados.
É um recurso utilizado com a finalidade de proteção contra choques elétricos e de proteção 
contra sobretensões e perturbações magnéticas, buscando fazer com que todas as massas e 
elementos condutores de uma edificação estejam o mais próximo possível do potencial da terra.
Aterramento do sistema
Barramento equipotencial (BEQ)
Segundo a NBR 5410 (item 6.4.2.1.3), o BEP deve estar posicionado junto ou próximo ao ponto 
de entrada da alimentação elétrica.
Porém, ainda segundo a NBR 5410 (nota 2), a barra PE do quadro de distribuição pode assumir a 
função de BEP, desde que o QD esteja localizado o mais próximo possível do ponto de entrada 
da linha elétrica na edificação.
Aterramento do sistema
Quadro de distribuição
Para que o QD seja aterrado, o condutor de proteção 
(terra) deverá vir do BEP das instalações.
Nos casos em que a barra PE do quadro de 
distribuição atue acumulando a função de BEP, o 
condutor de proteção (terra) do quadro de 
distribuição seguirá diretamente até a haste de 
aterramento.
Aterramento do sistema
Aparelhos eletrodomésticos
É uma medida de segurança em casos de defeitos, quando o condutor de fase, que está sempre 
energizado, toca acidentalmente esses aparelhos.
Os condutores de proteção (terra) deverá possuir, no mínimo, a mesma seção que os condutores 
de fase até a bitola de 16 mm² e metade dessa seção quando a bitola for superior a 16 mm².
Aterramento do sistema
Os sistemas de aterramento podem ser divididos em 5 esquemas distintos, em função da 
disposição dos condutores de proteção (PE) e neutro (N). A nomenclatura utilizada na classificação 
dos esquemas de aterramento é:
◦ Primeira letra → Situação da alimentação em relação a terra:
◦ T = um ponto diretamente enterrado;
◦ I = isolação de todas as partes vivas em relação à terra ou aterramento de um ponto através de impedância;
◦ Segunda letra → Situação das massas da instalação elétrica em relação à terra:
◦ T = massas diretamente aterradas, independente do aterramento eventual de um ponto da alimentação;
◦ N = massas ligadas ao ponto aterrado da fonte;
◦ I = massa isolada (não aterrada);
◦ Terceira letra → Disposição do condutor neutro e do condutor de proteção:
◦ S = neutro e proteção em condutores distintos;
◦ C = neutro e proteção utilizando um mesmo condutor (PEN).
Aterramento do sistema
Esquema TN
Possui um ponto de alimentação diretamente aterrado, sendo as massas ligadas a esse ponto 
através de condutores de proteção, sendo dividido em 3 variantes distintas:
1. Esquema TN-S → condutor neutro e o 
condutor de proteção são distintos;
Aterramento do sistema
Esquema TN
Possui um ponto de alimentação diretamente aterrado, sendo as massas ligadas a esse ponto 
através de condutores de proteção, sendo dividido em 3 variantes distintas:
2. Esquema TN-C → funções de neutro e de 
proteção são combinadas em um único 
condutor (PEN), na totalidade do esquema;
Aterramento do sistema
Esquema TN
Possui um ponto de alimentação diretamente aterrado, sendo as massas ligadas a esse ponto 
através de condutores de proteção, sendo dividido em 3 variantes distintas:
3. Esquema TN-C-S → funções de neutro e de 
proteção são combinadas em um único 
condutor (PEN) e em uma parte da instalação.
Aterramento do sistema
Esquema TT
Possui um ponto da alimentação diretamente aterrado, estando as massas da instalação ligadas 
a eletrodos de aterramento eletricamente distintos do eletrodo de aterramento da alimentação.
Aterramento do sistema
Esquema IT
Aquele em que a fonte de alimentação não está aterrada ou está aterrada por uma impedância 
considerável e a massa do equipamento possui aterramento próprio.
Eletrodutos
Consistem basicamente em condutos (aparentes ou embutidos) destinados exclusivamente a 
conter ou abrigar os condutores elétricos, fazendo as ligações entre cada um dos pontos de 
utilização e o quadro de distribuição.
Possuem a função de protegem os condutores contra ações mecânicas e contra a corrosão, 
além de proteger a edificação contra perigos de incêndios, resultantes do aquecimento dos 
condutores.
Atuam também como uma tubulação que permite a fácil substituição dos condutores.
Eletrodutos
Os eletrodutos podem ser rígidos (aço ou PVC), semirrígidos (polietileno) ou flexíveis.
Para que os eletrodutos sejam dimensionados, precisamos saber a bitola (seção) e o número de 
condutores que o eletroduto deverá abrigar.
O tamanho nominal dos eletrodutos, é o seu diâmetro externo expresso em mm e padronizado 
por norma.
O seu dimensionamento deve ser realizado para cada trecho, devendo-se sempre evitar a 
concentração excessiva de condutores dentro de um mesmo eletroduto para que não ocorra 
superaquecimento e risco de curto-circuito.
Eletrodutos
O diâmetro mínimo admitido para eletrodutos em instalações elétricas é de 16 mm. Porém, 
dependendo do tipo de eletroduto adotado, o diâmetro mínimo encontrado pode ser de 20 mm 
(Ex.: eletrodutos flexíveis de PVC normalmente são encontrados apenas em diâmetros iguais ou 
superiores a 20mm).
As dimensões internas dos eletrodutos e seus respectivos acessórios de ligação devem ser 
suficientes para permitir que a instalação e a retirada de condutores seja realizada sem grande 
dificuldade após a instalação dos eletrodutos e acessórios.
Eletrodutos
Para garantir essa facilidade na instalação e retirada de condutores, segundo a NBR 5410 (item 
6.2.11.1.6, alínea “a”), é necessário que a taxa máxima de ocupação em relação à área da seção 
transversal dos eletrodutos, dada pelo quociente entre a soma das áreas das seções transversais 
dos condutores previstos e a área útil da seção transversal do eletroduto, não seja superior a:
◦ 53% no caso de um condutor;
◦ 31% no caso de dois condutores;
◦ 40% no caso de três ou mais condutores.
Obs.: utilizar eletrodutos antichamas.
Eletrodutos
A NBR 5410 impõe ainda que os trechos contínuos de tubulação, sem interposição de caixas ou 
equipamentos, não devem exceder 15 m de comprimento para linhas internas às edificações e 
30 m para linhas externas às edificações, se os trechos forem retilíneos (item 6.2.11.1.6, alínea 
“b”).
Ainda segundo o mesmo item, se os trechos possuírem curvas, os limites de 15 m e 30 m devem 
ser reduzidos em 3 m para cada curva de 90°.
Nota: quando não for possível evitar a passagem da linha por locais que impeçam, por algum 
motivo, a colocação de caixa intermediária, o comprimento do trecho contínuo pode ser 
aumentado, desde que seja utilizado um eletroduto de tamanho nominal imediatamentesuperior para cada 6 m, ou fração, de aumento da distância máxima calculada segundo os 
critérios da alínea b).
Eletrodutos
A NBR 5410 impõe ainda que os trechos contínuos de tubulação, sem interposição de caixas ou 
equipamentos, não devem exceder 15 m de comprimento para linhas internas às edificações e 
30 m para linhas externas às edificações, se os trechos forem retilíneos (item 6.2.11.1.6, alínea 
“b”).
Ainda segundo o mesmo item, se os trechos possuírem curvas, os limites de 15 m e 30 m devem 
ser reduzidos em 3 m para cada curva de 90°.
Nota: quando não for possível evitar a passagem da linha por locais que impeçam, por algum 
motivo, a colocação de caixa intermediária, o comprimento do trecho contínuo pode ser 
aumentado, desde que seja utilizado um eletroduto de tamanho nominal imediatamente 
superior para cada 6 m, ou fração, de aumento da distância máxima calculada segundo os 
critérios da alínea b).
Figura 5 – Eletroduto rígido roscável (PVC).
Figura 6 – Eletroduto flexível (PVC).
Figura 7 – Eletroduto rígido roscável (Aço galvanizado).
Caixas
As caixas são acessórios que possuem várias funções nas instalações elétricas, como:
◦ Servir como uma base de fixação para luminárias e/ou dispositivos de comando;
◦ Atuar como emendas e derivações de eletrodutos;
◦ Permitir acesso à fiação e manutenção das instalações elétricas.
4” x 2” 4” x 4”
Caixas
Caixas retangulares e quadrados: possuem a finalidade principal fixação de interruptores e 
tomada, além de atuar também como caixas de passagem para eletrodutos.
Caixas hexagonais: frequentemente utilizadas como fixação de luminárias de parede.
Caixas octogonais: utilizadas em lajes para realizar a fixação de luminárias e a derivação de 
eletrodutos.
Essas caixas podem ser fabricadas em materiais metálicos (ferro ou aço galvanizado) ou plástico 
(PVC) e possuem orifícios estampados em suas laterais, que podem ser abertos conforme a 
necessidade de entrada de conduítes.
Caixas
Segundo a NBR 5410 (item 6.2.11.1.10), as caixas devem sempre:
◦ Estar localizadas de modo a garantir que elas sejam facilmente acessíveis;
◦ Ser providas de tampas ou, caso alojarem interruptores ou tomadas, fechadas com espelhos que 
contemplem a instalação desses dispositivos.
Por razões estéticas e de segurança dos usuários, os espelhos, placas e tampas devem ser 
colocados somente e imediatamente após a conclusão dos trabalhos de acabamento da obra.
Figura 8 – Tipos de caixas, dimensões, finalidades e número máximo de condutores.
Figura 8 – Alturas padronizadas das caixas.
Condutores
O termo condutor elétrico é utilizado para designar um produto (ou material) destinado a 
transportar uma corrente elétrica. Geralmente, o material mais utilizado na fabricação dos 
condutores é o cobre e, em alguns casos, o alumínio.
Os exemplos mais comuns de condutores nas instalações elétricas são os fios e os cabos 
elétricos, sendo que a principal diferença destes é a sua flexibilidade:
◦ Fios: utilizados em instalações que não exijam dobras ou curvas, pois são formados por um único fio de 
cobre de seção maior isolado com PVC, possuindo, portanto, maior rigidez;
◦ Cabos: utilizados em instalações em que haja curvas, devido a sua maior flexibilidade. São constituídos 
por inúmeros fios finos de cobre, que também recebem isolamento em PVC.
Condutores
Dependendo do número de fios que compõem um cabo e do diâmetro de cada um deles, o 
condutor apresentará diferentes graus de flexibilidade.
Segundo a NBR NM280, em função da sua flexibilidade, os condutores podem ser classificados 
em:
◦ Classe 1 → Condutores sólidos (fios), os quais apresentam baixo grau de flexibilidade durante o 
manuseio;
◦ Classes 2, 4, 5 e 6 → Condutores formados por vários fios (cabos), sendo que, quanto maior for a sua 
classe, maior será a flexibilidade do cabo durante o manuseio.
Condutores
Segundo a NBR 5410 (item 6.5.1.3), quaisquer condutores isolados, cabos unipolares ou veia de 
veias de cabos multipolares, devem ser identificados conforme a função desempenhada.
Ainda segundo o mesmo item, quando identificados por coloração, devem ser utilizadas as 
cores:
◦ Azul-claro → Neutro;
◦ Verde-amarela ou verde → Proteção (PE ou terra);
◦ Qualquer cor, observadas as restrições anteriores → Fases.
Condutores
Em relação às linhas enterradas, a NBR 5410 impõe que:
◦ Item 6.2.11.6.3 → Como prevenção contra efeitos de movimentação de terra, os cabos (sejam eles 
protegidos por eletrodutos ou não) devem ser instalados a pelo menos 0,70 m da superfície do solo. 
Essa profundidade deve ser aumentada para 1,00 m em travessias de vias acessíveis a veículos ou uma 
faixa de até 0,50 m em ambos os lados da via;
◦ Item 6.2.11.6.4 → Deve ser observado um afastamento mínimo de 0,20 m entre duas linhas elétricas 
enterradas que venham a se cruzar;
◦ Item 6.2.11.6.6 → As linhas elétricas enterradas devem ser sinalizadas, ao longo de toda a sua extensão, 
por um elemento de advertência não sujeito a deterioração, situado, no mínimo, a 0,10 m acima da 
linha.
Interruptores
São os dispositivos mais utilizados para o comando de circuitos, podendo possuir uma, duas ou 
três seções. Devem ainda possuir capacidade suficiente para suportar por tempo ilimitado as 
correntes que transportam.
Os interruptores de luminárias devem ser instalados em locais de fácil acesso, de maneira que 
possam ser acionados próximo à elas e, de preferencia, próximo aos pontos de entrada e saída 
do ambiente.
Os interruptores utilizados para o comando de iluminações pode ser de três tipos: simples, 
paralelo e intermediário.
Interruptores
Interruptor simples → São os controladores mais utilizados nas instalações prediais. Permitem o 
comando a partir de apenas um ponto e podem ser encontrados como uma, duas ou três 
seções, permitindo comandar de uma a três lâmpadas (ou conjunto de lâmpadas).
Interruptores
Interruptor paralelo (Three-way) → Possui aspecto externo semelhante ao interruptor simples, 
porém, permite ligações diferentes. É utilizado quando for necessário o comando de locais 
distintos.
Interruptores
Interruptor intermediário (Four-way) → Utilizado quando houver a necessidade de comandar o 
circuito em vários pontos diferentes. Como inversor do sentido da corrente, é utilizado em 
combinação com dois paralelos e serve, por exemplo, para interromper o circuito em três ou 
mais pontos diferentes.
	Universidade Federal de Mato Grosso – UFMT�Campus Universitário do Araguaia – CUA�Instituto de ciências exatas e da Terra – ICET�Curso de Engenharia civil
	Dispositivos de proteção
	Dispositivos de proteção
	Dispositivos de proteção
	Número do slide 5
	Número do slide 6
	Dispositivos de proteção
	Número do slide 8
	Dispositivos de proteção
	Número do slide 10
	Dispositivos de proteção
	Dispositivos de proteção
	Dispositivos de proteção
	Dispositivos de proteção
	Dispositivos de proteção
	Dispositivos de proteção
	Dispositivos de proteção
	Dispositivos de proteção
	Aterramento do sistema
	Aterramento do sistema
	Aterramento do sistema
	Aterramento do sistema
	Aterramento do sistema
	Aterramento do sistema
	Aterramento do sistema
	Aterramento do sistema
	Aterramento do sistema
	Aterramento do sistema
	Aterramento do sistema
	Aterramento do sistema
	Aterramento do sistema
	Eletrodutos
	Eletrodutos
	Eletrodutos
	Eletrodutos
	Eletrodutos
	Eletrodutos
	Número do slide 38
	Número do slide 39
	Número do slide 40
	Caixas
	Caixas
	Caixas
	Número do slide 44
	Número do slide 45
	Condutores
	Condutores
	Condutores
	Condutores
	Interruptores
	Interruptores
	Interruptores
	Interruptores