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Como funcionam os dispositivos de proteção para instalações elétricas?

Disjuntor termomagnético, diferencial residual e dispositivos de surto ou sobretensões ajudam a evitar choques elétricos e variações na rede, protegendo usuários e equipamentos eletrônicos

Publicado em: 28/03/2018Atualizado em: 28/02/2023

Texto: Redação AECweb/e-Construmarket

disjuntores
Os principais dispositivos para proteção de instalações prediais são: disjuntor termomagnético (DTM), diferencial residual (DR) e dispositivos de proteção de surto ou sobretensões (DPS) (Foto: shutterstock/Shmeliova Natalia)

O uso de dispositivos para proteção de instalações elétricas prediais é necessário para a segurança de pessoas e do patrimônio. A ABNT NBR 5410 é a norma técnica brasileira que trata das instalações elétricas de baixa tensão, ou seja, daquelas que têm até 1000V em tensão alternada e 1500V em tensão contínua. O texto recomenda o uso desses equipamentos que, a depender das condições da instalação, são obrigatórios.

São três os principais dispositivos de proteção aplicáveis a instalações prediais: disjuntor termomagnético (DTM), diferencial residual (DR) e dispositivos de proteção de surto ou sobretensões (DPS).

DISJUNTOR TERMOMAGNÉTICO

Mais comum dos três, o disjuntor termomagnético (DTM) é um aparelho de manobra e de proteção contra sobrecarga e sobrecorrente que se auto desarma perante calor atípico que indique corrente excedente. Esse equipamento é encontrado no mercado em tipologias com vários números de polos e é dimensionado pelo tipo/número de polos (monopolar, bifásico ou trifásico) e quanto à corrente de curto-circuito (disjuntor da curva B, C ou D).

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DIFERENCIAL RESIDUAL

O diferencial residual (DR) é destinado à proteção de pessoas contra choques elétricos. Seu uso se justifica porque o disjuntor termomagnético não é capaz de reconhecer correntes da ordem de centésimos de ampère, as quais são capazes de causar danos graves caso cheguem a percorrer o corpo humano.

Dimensionado pela corrente nominal e por sua sensibilidade, esse dispositivo tem uso obrigatório, segundo a ABNT NBR 5410, em circuitos situados em áreas molháveis (banheiros, cozinhas, áreas de serviço, garagens) e em circuitos que alimentem tomadas em áreas externas à edificação. O equipamento também deve ser utilizado em circuitos de tomadas localizadas em áreas internas que possam vir a alimentar equipamentos no exterior.

O RD se destina à proteção contra choque proveniente da própria rede de energia elétrica
Mario Leite Pereira Filho

“A proteção DR se destina à proteção contra choque elétrico proveniente da própria rede de energia elétrica”, explica o engenheiro Mario Leite Pereira Filho, responsável pelo Laboratório de Equipamentos Elétricos e Ópticos do IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas). Segundo ele, o DR mede a diferença de corrente que passa pela fase e que volta pelo neutro. “Se essa diferença for maior do que 30 miliampères (mA), o DR entende que há um problema e desarma”, explica Pereira Filho.

O DR desliga automaticamente quando alguém toca a superfície de um condutor carregado eletricamente, em condições de funcionamento normal (contato direto) ou quando alguém toca uma superfície que normalmente não conduz energia, mas que por uma falha no isolamento dos fios passa a funcionar como um condutor qualquer (contato indireto). Dependendo das condições de projeto, o DR pode ser instalado por ponto (individualmente por equipamento), por circuito ou por grupos de circuitos (módulos).

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PROTEÇÃO CONTRA SURTOS

Voltados principalmente à proteção física dos aparelhos eletroeletrônicos, os dispositivos de proteção de surto ou sobretensões (DPS), como o próprio nome indica, protegem a rede contra sobretensões, que podem ocorrer por causa de fenômenos atmosféricos. Esses equipamentos são especialmente indicados em regiões sujeitas a índices elevados de trovoadas e podem ser instalados no quadro geral de distribuição ou entre o equipamento e a tomada de energia.

O DPS deve ser utilizado, conforme a NBR 5410, quando a equipotencialidade não é o suficiente para impedir o aparecimento de tensões de contato perigosas
Michele Rodrigues

“O DPS deve ser utilizado, conforme a NBR 5410, quando a equipotencialidade não é o suficiente para impedir o aparecimento de tensões de contato perigosas”, explica a engenheira Michele Rodrigues, professora do departamento de engenharia elétrica do Centro Universitário FEI. Segundo ela, os dispositivos DPS devem ser dimensionados pela tensão nominal do sistema de alimentação e pela tensão de proteção. Junto com os para-raios, os DPSs constituem um sistema de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA) regulamentado não só pela ABNT NBR 5410, mas também por outras normas técnicas.

“Embora seja uma boa prática de engenharia, o uso dos DPS não é obrigatório”, diz Pereira Filho, lembrando que a inserção desse dispositivo depende da vontade do projetista, do interesse do construtor e da preocupação do proprietário em salvaguardar seus equipamentos.

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CUSTOS E ASPECTOS DE INSTALAÇÃO

A eficácia do uso de dispositivos de proteção está diretamente relacionada à correta especificação e instalação. Disjuntores (incluindo DRs) estão sob certificação compulsória. Isso significa que todos os produtos devem ter selo do Inmetro (Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia) comprovando que eles foram testados e certificados.

O mesmo não acontece com os dispositivos de proteção contra surtos. Nesses casos, o comprador deve observar se o produto foi submetido a algum teste ou se tem alguma marcação ou demonstração de qualidade.

“O cuidado ao instalar dispositivos de proteção para instalações elétricas é essencial, sob o risco de inutilizarmos um bom produto”, alerta Pereira Filho. Ele conta que DRs costumam desligar frequentemente quando conectados a lugares inadequados ou quando estão protegendo um aparelho com corrente de fuga alta.

A engenheira Michele Rodrigues alerta para alguns erros a serem evitados. O primeiro é instalar dispositivos DR em redes cujo aterramento é do tipo TN-C (nesses casos, os DRs não funcionam). Outro ponto a ser observado é a colocação do condutor de terra e neutro nas tomadas. Isso porque os dispositivos DR têm seu funcionamento comprometido quando os condutores estão invertidos.


Colaboração técnica

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Mario Leite Pereira Filho – Engenheiro elétrico na modalidade eletrotécnica pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP), com mestrado e doutorado pela mesma universidade. É o responsável pelo Laboratório de Equipamentos Elétricos e Ópticos do IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas) do Estado de São Paulo.
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Michele Rodrigues – Mestre em Engenharia Elétrica com ênfase em microeletrônica pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP). É professora do Departamento de Engenharia Elétrica do Centro Universitário FEI e consultora em instalações elétricas.