Um dispositivo de corrente diferencial-residual (dispositivo DR) é um equipamento de proteção que detecta em um circuito a existência de uma fuga à terra e provoca o seccionamento do circuito quando o valor da corrente diferencial ultrapassa um valor definido.
Fig. 1 – O DR.
Os dispositivos DR´s constituem-se no meio mais eficaz de proteção de pessoas (e de animais domésticos) contra choques elétricos. São o único meio ativo de proteção contra contatos diretos e, na grande maioria dos casos, o meio mais adequado para proteção contra contatos indiretos. Segundo a NBR 5410, o uso de DR’s com corrente diferencial-residual nominal igual ou inferior a 30 mA é reconhecido como proteção adicional contra choques elétricos.
Os dispositivos DR também podem exercer a proteção contra incêndio e constituir-se em “vigilantes” da qualidade da instalação, quando sua corrente diferencial-residual nominal for de 300 mA.
Princípio de Funcionamento
O dispositivo DR detecta a soma fasorial das correntes que percorrem os condutores vivos de um circuito em um determinado ponto. Os condutores são montados de maneira radial, formando um transformador toroidal de excelentes características ferromagnéticas, capaz de detectar correntes de fuga à terra.
Fig. 2 – Transformador toroidal.
A corrente diferencial-residual (IDR) detectada provoca a interrupção do circuito quando seu valor ultrapassa um valor preestabelecido, chamado de corrente diferencial-residual de atuação (IΔN). Em uma eventual fuga à terra, origina-se um fluxo no núcleo magnético que aciona um relé, o qual atua sobre o mecanismo que executa a abertura dos contatos principais.
Fig. 3 – Construção interna de um DR.
Locais de Aplicação
A seção 5.1.3.2.2 da NBR 5410 estabelece alguns casos em que o uso de dispositivo diferencial-residual de alta sensibilidade como proteção adicional é obrigatório. ”Qualquer que seja o esquema de aterramento, deve ser objeto de proteção complementar contra contatos diretos por dispositivos a corrente diferencial-residual (dispositivos DR) de alta sensibilidade, isto é, com corrente diferencial residual IΔN igual ou inferior a 30 mA”:
a) Os circuitos que sirvam a pontos situados em locais contendo banheira e chuveiro;
b) Os circuitos que alimentam tomadas de corrente situadas em áreas externas à edificação;
c) Os circuitos de tomadas de corrente situadas em áreas internas que possam vir a alimentar equipamentos no exterior;
d) Os circuitos de tomadas de corrente de cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens, e no geral, a todo local interno molhado em uso normal ou sujeito a lavagens.”
Padrões internacionais
Tendo como base as normas IEC 61008-1, IEC 61009-1 e IEC 60947-2, podemos dividir os DRs em três tipos, sendo:
Tipo I – Dispositivos que operam sem proteção de sobrecorrente, para proteção residencial e similar
Fig. 4 – DR sem proteção de sobrecorrente.
Tipo II – Dispositivos que operam com proteção de sobrecorrente incorporada, para proteção residencial e similar.
Fig. 5 – DR com proteção de sobrecorrente incorporada.
Tipo III – Dispositivos de corrente diferencial residual com toróide externo: usado em plantas industriais com elevadas correntes de fuga à terra. São compostos por um relé conectado a um toróide externo com enrolamento para detecção de corrente residual.
No caso de falha à terra, um sinal comanda o mecanismo de abertura de um dispositivo de seccionamento de potência (disjuntor ou contator).
Uma característica comum nestes dispositivos é a possibilidade de ajustar-se o nível de corrente de fuga e também definir um tempo de atraso (delay) para a atuação da proteção.
Esta função é especialmente útil na proteção de motores de indução trifásicos, os quais podem apresentar elevadas correntes de fuga no momento da partida.
No caso de falha à terra, um sinal comanda o mecanismo de abertura de um dispositivo de seccionamento de potência (disjuntor ou contator).
Uma característica comum nestes dispositivos é a possibilidade de ajustar-se o nível de corrente de fuga e também definir um tempo de atraso (delay) para a atuação da proteção.
Esta função é especialmente útil na proteção de motores de indução trifásicos, os quais podem apresentar elevadas correntes de fuga no momento da partida.
Fig. 6 – DR com ajuste de corrente de fuga e atraso de tempo.
Classificação
Quanto ao tipo de proteção, os DRs podem ainda ser subdivididos nos seguintes tipos:
a) Quanto ao tipo de falta possível de se detectar:
- Tipo AC: a abertura é garantida para correntes residuais alternadas senoidais
- Tipo A: a abertura é garantida para correntes residuais alternadas senoidais e correntes residuais pulsantes (retificadas meia-onda)
- Tipo B: a abertura é garantida para correntes residuais contínuas, para correntes residuais alternadas senoidais e correntes residuais pulsantes
b) Quanto ao tempo de operação:
- Tipo Instantâneo
- Com tempo de atraso (tipo S)
Critérios para instalação
Os DRs poderão ser instalados em sistemas de aterramento do tipo TT e TN-S. Para sistemas IT, o DR poderá ser instalado, entretanto as correntes de fuga nestes sistemas são naturalmente limitadas.
Para os métodos TN-C e IT Médico, o dispositivo não poderá ser instalado (conforme NBR 13534:2008).
Para os métodos TN-C e IT Médico, o dispositivo não poderá ser instalado (conforme NBR 13534:2008).
As seções a seguir ilustram algumas maneiras de efeuar a ligação de DRs de dois e quatro pólos, em diferente níveis de tensões.
Redes Monofásicas com Neutro (127 V e 220 V) e trifásicas com neutro (220 V e 380 V)
Nestes casos, a linha de entrada pode ser conectada nos terminais inferiores ou superiores, sendo todos os condutores de fase, incluindo o neutro, conectados ao dispositivo.
O condutor de terra nunca deverá ser ligado ao dispositivo residual, bem como o neutro em sua saída nunca deverá ser ligado ao condutor de terra em nenhum ponto da instalação.
Um dispositivo tetrapolar poderá ser utilizado como bipolar, desde que este seja conectado corretamente.
Fig. 7 – Possibilidades de conexão do DR em redes monofásicas e trifásicas com neutro
Redes Monofásicas sem Neutro (220 V e 380 V)
Para os interruptores bipolares, os cabos de entrada devem ser conectados nos terminais 1-3 e os cabos de saída devem ser conectados nos terminais 2-4.
No caso de interruptores tetrapolares, os cabos de entrada devem ser conectados nos terminais 5-7 e os cabos de saída conectados nos terminais 6-8, ficando o restante dos terminais sem conexão.
Fig. 8 – Possibilidades de conexão de DRs em linhas monofásicas sem neutro
Redes Trifásicas sem Neutro (220 V e 380 V)
Para os interruptores tetrapolares, os três cabos de entrada devem ser conectados aos terminais 1-3-5 e os cabos de saída conectados aos terminais 2-4-6.
Um jumper deverá ser feito entre os terminais 4 e 8, utilizando-se um cabo de 1,5 mm². Esta conexão garantirá o funcionamento do botão de teste. Neste caso, não deverão haver condutores conectados ao terminal 7.
Um jumper deverá ser feito entre os terminais 4 e 8, utilizando-se um cabo de 1,5 mm². Esta conexão garantirá o funcionamento do botão de teste. Neste caso, não deverão haver condutores conectados ao terminal 7.
Fig.9 – Possibilidades de ligação de DRs em redes trifásicas sem neutro
Botão de Teste
Por tratar-se de um dispositivo de segurança nas instalações elétricas, a função Diferencial-Residual do equipamento deverá ser testada periodicamente (recomenda-se uma vez ao mês).
Para efetuar tal função, o DR dispões de um botão de teste, capaz de “simular” uma fuga à terra.
Para efetuar tal função, o DR dispões de um botão de teste, capaz de “simular” uma fuga à terra.
Conclusão
Além de ser um equipamento de uso obrigatório no Brasil de acordo com a NBR 5410, o DR pode salvar vidas e proteger o patrimônio, de maneira segura e econômica.
VOLNEI REIS PROJETOS ELÉTRICOS SEMPRE BUSCANDO A QUALIDADE EM SEUS PROJETOS, CONTATE-NOS E DESENVOLVA SEU PROJETO ELÉTRICO.
"DEIXE SEU COMENTÁRIO, COMPARTILHE, DEIXE SEU LIKE!
FAÇA SUA INSCRIÇÃO E RECEBA OS ASSUNTOS ATUALIZADOS NO SEU E-MAIL.
BAIXE O E-BOOK DE ENERGIA SOLAR."
Nenhum comentário:
Postar um comentário