Por um vida com mobilidade humana mais limpa e pelo desenvolvimento tecnológico

quarta-feira, 18 de julho de 2012

Proteção Elétrica por Aterramento e por Interruptor DR - Preparando a Instalação Residencial para os Veículos Elétricos


Eu poderia desejar dizer que, uma das maiores boas razões para se trocar o sistema de aquecimento de água para chuveiros, de principio de funcionamento elétrico para o de funcionamento a gás, seria por questão da segurança e que os chuveiro elétricos não são tão seguros mas, isso não seria uma verdade.

Tecnicamente falando, por definição de normas, um chuveiro elétrico é um aparelho elétrico de aquecimento instantâneo de água, aberto, instalado em um ponto de utilização cujo sub-ramal hidráulico contém um registro de pressão para controle de vazão.

Ainda segundo as normas, o ponto de tomadas de energia elétrica para instalação de um chuveiro elétrico, é considerado um Ponto de Tomada de Uso Específico (PTUE).

Vale lembrar também, que a instalação da tomada de energia para chuveiros elétrico, em geral, não é a única PTUE em nas residência: torneiras elétrica e secadores de roupas, por exemplo, também o são, de modo que, a quantidade de PTUEs deve ser determinada de modo planejado, de acordo com o número de aparelhos de utilização que poderão estar fixos em uma dada posição no ambiente.

A ligação destes aparelhos deve ser realizada de modo direto, sem a utilização de tomadas de corrente removíveis, mas podendo ser utilizados conectores fixos adequados e, aos PTUEs, devem ser atribuídas as potências nominais específicas do tipo de aparelho que sera alimentado que, no caso do chuveiro elétrico é recomendado considerar algo entre 4500W e 5600W para o circuito de alimentação exclusivo do chuveiro.

Sem dúvida, nos padrões de consumo residenciais atuais, o chuveiro elétrico ainda é o aparelho de maior consumo de energia e o correto dimensionamento da sua instalação, salvaguarda o imóvel de um risco de acidente que pode resultar em incêndio.

A instalação de circuitos para alimentação de outros aparelhos eletrodomésticos, hoje comum nas residências, tais como os fornos de micro-ondas e máquinas de lavar podem, e devem, devido a sua elevada potência que, em geral, supera 1000W, ser considerados também Pontos de Tomada de Uso Específico, muito embora a indústria tem praticado produzir os mesmos dotados de cabos com plugues para tomadas removíveis.

É importante que uma instalação elétrica seja dividida em circuitos elétricos parciais para facilitar a inspeção e a manutenção, além de reduzir as quedas de tensão e aumentando a segurança pois, assim, a proteção poderá ser melhor dimensionada.

A mesma consideração pode ser feita, ainda como pontos de tomadas específicos para condicionadores de ar e, mais ainda, secadores de cabelo, normalmente ignorado pelos projetistas de instalações elétricas, mas não pelas belas mulheres brasileiras que, costumam ligar tais aparelhos, cuja potência gira em torno de 1800W, por um tempo relativamente longo, inadvertidamente, em qualquer tomada da residência.

A Norma ABNT NBR 5410 : 2004 Versão Corrigida: 2008 – “Instalações Elétricas de BaixaTensão”, além de determinar que sejam separados os circuitos elétricos de Tomadas de Uso Geral e o de Iluminação e determina ainda que deverá ser previsto um circuito elétrico, também separado, para cada equipamento elétrico cuja corrente nominal seja superior a 10 A.

A norma NBR 6151 classifica os equipamentos elétricos (eletrodomésticos e eletroprofissionais) quanto à proteção contra choques elétricos, em cinco classes e a tônica desta classificação é, antes de tudo, a de recomendar a possibilidade, ou mesmo exigir a necessidade, de uma proteção complementar, que pode ser obtida pela ligação do terminal de aterramento a um terra adequado.

Assim sendo, para se evitar riscos de acidentes com o chuveiro elétrico, é importante, antes de tudo, que a instalação da alimentação elétrica esteja feita de maneira correta, principalmente com o condutor de aterramento do equipamento devidamente conectado diretamente ao aterramento da residência e que o aterramento elétrico da residência, também esteja correto, desde a partir da entrada de energia, que foi construída segundo o padrão de ligação de energia elétrica de uma dada concessionária de distribuição de energia. Mas o que é um padrão de ligação de energia elétrica?

O padrão de ligação de energia elétrica é composto por poste, caixa para medidor, eletrodutos, cabos condutores, fusíveis e disjuntor. É por meio dele que a energia distribuída pela concessionária chega ao seu imóvel. Sua instalação deve, antes de tudo, ser dimensionada de acordo com a carga consumidora de energia que será utilizada e, para construí-la com a devida segurança, requer a contratação do serviço de um eletricista qualificado, para garantir que o padrão de ligação respeite todas as normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT.

O desenho ao lado representa um modelo de padrão de entrada para ligação de energia elétrica residencial individual simples (bifásico), exigido pela concessionária AES Eletropaulo, que opera na região metropolitana de São Paulo. Neste caso, o eletroduto que pode ser observado na parte inferior da caixa (7) é, justamente, por onde passa(m) o(s) cabo(s) condutor(es) de ATERRAMENTO (9). Note que “parece” que são dois os cabos condutores de aterramento mostrados (cabos com isolação plástica na cor VERDE): um deles terá uma de suas extremidade ligada junto ao condutor NEUTRO de entrada (que deve ter isolação na cor AZUL clara), a outra extremidade deste, segue pelo referido eletroduto até a chegar a Haste de Aterramento (10), ou eletrodo de ateramento, que é de aço cobreado, de ø=16mm x 2,40m de comprimento, e que se encontra verticalmente enterrada, enfiada no solo, dentro da área do terreno do imóvel.

A conexão de contato elétrico entre o condutor de aterramento e a haste, é feito na extremidade superior da haste, que deve estar descoberta, a poucos centímetros acima do solo e isto deve ser acessível de ser feito e vistoriado por meio de uma caixa de inspeção (8). Note que a Eletropaulo exige a instalação de apenas uma única haste de aterramento, deste modo, o segundo cabo condutor verde (de aterramento), se realmente existir, será conectado a esta mesma haste, e retorna, pelo mesmo eletroduto, de volta, para dentro da caixa de ligação de entrada.

O desenho da Eletropaulo não mostra, nem mesmo sugere, para onde segue esse condutor de aterramento. mas esse segundo condutor do aterramento convém que seja passado para dentro da residência, devendo chegar até o quadro de distribuição pois, ele é a base para um aterramento que garante uma maior segurança e proteção, ou seja, este é o seu Condutor de Proteção (PE, acrônimo do Inglês "Protective Earth") .

Se você não levar o condutor de Proteção (PE), desde a entrada de energia, através do circuito de distribuição, até o seu Quadro de Distribuição e efetivamente empregá-lo, para prover a sua proteção, a haste (eletrodo) que você instalou (10) para aterramento de entrada servirá, tão somente, para proteger o equipamento da concessionária, o transformador que está no poste da rua.

De fato, a Norma ABNT NBR 5410 : 2004 Versão Corrigida: 2008 em seu item 5.4.3.6 diz: "Em toda edificação alimentada por linha elétrica em esquema TN-C, o condutor PEN deve ser separado, a partir do ponto de entrada da linha na edificação, ou a partir do quadro de distribuição principal, em condutores distintos para as funções de neutro e de condutor de proteção. A alimentação elétrica, até aí TN-C, passa então a um esquema TN-S (globalmente, o esquema é TN-C-S)." 

No contexto da Instalação Elétrica Residencial, você pode entender esquema TN-C como sendo "Terra e Neutro Combinados" e esquema TN-C-S como sendo "Terra e Neutro Combinados e Separados". O esquema TN-C-S recomendado pela norma, então, implica em condutor NEUTRO e condutor de PROTEÇÃO derivem em dois condutores distintos, a partir de algum ponto, logo em seguida ao ponto de ATERRAMENTO. O esquema TN-C-S fica, então, conforme diagrama a seguir:





O Quadro de Distribuição de Circuitos (QDC) é o centro de distribuição dos circuitos de consumo de energia elétrica de toda uma residência e, ao chegar ao quadro de distribuição, é o condutor PE (e NUNCA o condutor NEUTRO), que deverá ser utilizado para distribuir a necessária proteção por aterramento.



Caso o Condutor PE não chegue até o seu Quadro de Distribuição de Circuitos (como acontece em muitas residencias com instalação elétrica antiga) mas, somente chegue o condutor Neutro (mas, que neste caso, mais apropriadamente, deve ser denominado e Condutor PEN, acrônimo do inglês "Protective Earth and Neutral", pois ele está aterrado na entrada da residência, desde que você se assegure de que o seu aterramento de entrada esteja funcionando perfeitamente, com um haste integra, não corroída pelo tempo de exposição ao solo e com o conector que prende o condutor PEN a haste esteja firme, garantindo um bom contato elétrico, então você pode optar em derivar o Condutor PE, apenas a partir dali, do Quadro de Distribuição, para o restante da instalação da casa. Mas o ideal, mesmo, é trazê-lo desde a entrada.

Fazendo  isso, você estará convertendo o seu esquema de instalação elétrica da residência, de TN-C para TN-C-S.

Muito embora muitas residências ainda disponham apenas de antigas pontos de tomada bipolares (sem ponto e ligação do condutor de de terra), num sistema TN-C, a "função de condutor de proteção" deveria ter, sempre, prioridade sobre a "função neutro". Em especial, o condutor PEN deveria ser sempre ligado ao terminal de ligação à terra (massa) das cargas (dos equipamentos elétricos consumidores utilizados nas residências) e uma ligação em ponte ser usada para conectar este terminal para o terminal de neutro.

Infelizmente, por várias décadas, na prática, quase ninguém entendeu assim e, ainda hoje, um grande número de instalações elétrica residenciais não utiliza aterramento nos pontos de tomada de energia dos equipamentos. 

A norma NBR 5410 no seu item 5.1.2.2.4.2 é clara em dizer que, no esquema TN-C não podem ser utilizados dispositivos DR para seccionamento automático, para uma melhor proteção contra choques elétricos. Para poder usar DR você deve modificar a sua instalação elétrica, no mínimo, convertendo o seu esquema de instalação elétrica da residência, de TN-C para TN-C-S.

Por definição de norma, o condutor utilizado unicamente como o condutor de Proteção (seja PE ou PEN) não deve ser considerado como carregado, todavia, o condutor NEUTRO é um condutor carregado e quando eles são combinados em comum, num único condutor, este condutor será, de fato, carregado.

Na instalação de as Tomadas de Uso Geral em uma instalação elétrica residencial, a recomendação e para se empregar aquelas do tipo 2P + T, ou seja, para conter os Condutores de Fase, de Neutro e também o de Proteção (PE), se for de 127V, ou então para conter os condutores de Fase 1, Fase 2 e o de Proteção (PE), se for de 220V.

Eu não vou entrar aqui, em muitos detalhes sobre o porque as Empresas Concessionárias de Distribuição de Energia Elétrica não fornecem, elas próprias, um condutor especifico para proteção (PE) já devidamente aterrado e separado do Neutro, que pode ser ainda mais reforçado com o aterramento próprio no terreno das residências, como acontece na maioria dos países civilizados (pelo menos na Suécia e Japão como eu visitei e pude testificar isso).

O fato é que a própria norma brasileira vigente, que trata de “Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea - Edificações Individuais”, ao definir os “Tipos de Fornecimento” a partir das “Classificação das Unidades Consumidoras”, não se prestou a exigir isso das concessionárias, em favor dos com sumidores, dai a inexistência dessa responsabilidade que, obviamente, incidiria em elevados custos para as concessionárias.

Assim, ao construir ou reformar a instalação elétrica de qualquer imóvel residencial, é de fundamental importância que se atente em inserir na distribuição da instalação elétrica interna do imóvel o(s) condutor(es) PEN / PE, ligados a(s) haste(s) de aterramento de entrada pois, só assim, no caso de um acidente que resulte em danos materiais ou em danos a saúde de alguém, você, não só estará protegendo a si e aos outros, fisicamente, como usuário dos servições da concessionária, estará se salvaguardado, diante das normas vigentes, contra qualquer demanda legal.

Considere que o sistema TN-C requer um ambiente eficaz de equipotencial dentro da instalação elétrica da residência, com eletrodos de terra dispersos, espaçados tão regularmente quanto possível, uma vez que o condutor PEN é tanto o condutor neutro e, ao mesmo tempo que transporta correntes de fase de desequilíbrio, bem como as correntes harmônicas de ordem 3 (e seus múltiplos), muito embora, em geral, em cada residência, apenas uma haste de aterramento seja exigida pelas concessionárias.

Uma outra opção a ser considerada, ainda, é você instalar uma segunda haste de aterramento na entrada e tornar esta totalmente independente do aterramento do Neutro da entrada, levando o condutor PE, que está conectado a esta nova haste, pelo circuito de distribuição, para dentro da residência, até do quadro de distribuição, a fim de usá-lo como proteção. No contexto das instalações elétricas da residência, isso é caracterizado pela adoção denominado "Esquema TT", em que as massas da instalação são ligadas a eletrodos de aterramento eletricamente distintos do eletrodo de aterramento da alimentação.


Esta solução, empregando uma segunda haste de aterramento, não dispensa o uso da primeira haste, que é a exigida pela concessionária, até mesmo por que, no caso de uma descarga atmosférica (descarga elétrica de origem atmosférica entre uma nuvem e a terra consistindo em um ou mais impulsos de vários milhares de ampères), um aterramento multiponto, provido pelo condutor NEUTRO de entrada propositadamente aterrado nas residências é muito mais eficaz termos de segurança para proteger o equipamento dela.

O chuveiro elétrico, assim como todos os demais aparelhos eletroeletrônicos da residência, está ligado à rede elétrica que alimenta a residência e se um raio cair próximo ou sobre a mesma poderemos ter o aparecimento de surtos de tensão violentamente elevados e perigosos na fiação e a pessoa que estiver tomando banho, neste momento, pode tomar um choque elétrico e nos vivemos no país com um dos maiores níveis ceráunicos do planeta.

Seja como for, para proteção da vida, todo equipamento elétrico deve, por razões de segurança, ter o seu corpo (parte metálica) aterrado, com na ligação à Terra através do condutor de Proteção (PE), de todas as massas metálicas (chuveiros elétricos, carcaças de motores, caixas metálicas, equipamentos e mesmo as tomadas de uso geral.

Também os componentes metálicos das instalações elétricas, tais como, as caixas metálicas dos Quadros de Distribuição, os eletrodutos que forem metálicos, caixas de derivação metálica, enfim, tudo que for partes metálicas expostas ao contato humano, deve ser corretamente aterradas. A presença de água ou umidade em um ambiente torna o aterramento ainda mais necessário, de modo que o aterramento acaba por ser distribuído para todas as dependências de uma residência.

Em geral, na distribuição, o condutor de aterramento (por onde, em condições normais de operação nunca circula corrente elétrica) deve ter a mesma seção (bitola) dos demais condutores do circuito ao qual eles estão associados, desde 1,5 mm2 até 16 mm2, porém, em circuitos que exijam condutores carregados com seção maiores, de 20mm2 a 35 mm2 o condutor de aterramento pode permanecer com seção de apenas 16 mm2. A cor da isolação plástica do cabo condutor de proteção PE ou PEN deve ser VERDE ou mesclado VERDE-AMARELO, diferenciando do condutor NEUTRO é sempre de cor AZUL clara.

Repetindo o que já foi dito antes, com a proteção por aterramento, quando vem a ocorrer algum problema ou defeito na parte elétrica de um equipamento que está corretamente aterrado, a corrente elétrica escoa para o solo (Terra) evitando o choque elétrico. Alguns tipos de solos, são melhores condutores de corrente elétrica, pois têm uma menor Resistividade Elétrica. A Resistividade é em função do tipo de solo, umidade e temperatura. A concentração de sal no solo, por exemplo, aumenta a condutividade, favorecendo um melhor aterramento.

Todas as tomadas de uso geral devem ser do tipo para plugue de tomada com três pinos (2P + T), sendo um dos pinos apropriado para a conexão do aterramento do aparelho a ela conectado. Inadvertidamente, as pessoas costumam colocar um adaptador que elimina o pino de aterramento, mas se esquecem que, fazendo assim, eliminam a proteção do aparelho a ele conectado, colocando em risco a vida dela e de outras pessoas, pela falta do aterramento, muitas vezes sem sequer estar consciente disso.

Conclusão: Na situação da primeira figura, o chuveiro não está aterrado, estando portanto, as pessoas sujeitas a tomar choques elétricos . Já, na situação da segunda figura, como o chuveiro está aterrado através do Condutor de Proteção (PE), as pessoas não estão sujeitas a tomarem choques elétricos.


“Não estão sujeitas a tomarem choques elétricos” mas … será que é mesmo verdade? Existe ainda o risco de acidentes por choque elétrico nos chuveiros elétricos, mesmo com a instalação em ordem e o sistema aterrado? A resposta é sim!

Proteção Elétrica por Interruptor DR:


Ainda que remotamente, até os chuveiros elétricos que usam resistências blindadas oferecem esse risco. Essa foi uma das razões que levou a ABNT a adotar os dispositivos de controle de fuga de corrente (DR – que é um acrônimo para Diferencial Residual). A instalação do circuito elétrico para a ligação de um chuveiro elétrico é um dos casos em que o uso de dispositivo diferencial residual de alta sensibilidade, ou seja, sensível a uma pequena corrente, deve ser empregado como proteção adicional obrigatória.

Assim, quando e se o aterramento falhar e uma descarga elétrica se precipitar através no chuveiro, o dispositivo DR se encarrega de acusá-la e de e Desligar a Carga do sistema, evitando o choque. O DR não substitui um disjuntor, pois ele não protege contra sobrecargas e curto-circuitos. Estas proteções devem-se ser obtidas por se utilizar o DR em associação com o disjuntor.



O dispositivo DR é capaz de detectar qualquer fuga de corrente. Quando isso ocorre, o circuito é automaticamente desligado. Como o desligamento é instantâneo, a pessoa não sofre nenhum problema físico grave decorrente do choque elétrico, como parada respiratória, parada cardíaca ou queimadura.

A norma NBR 5410 no seu item 5.1.2.2.4.3 é clara em tornar OBRIGATÓRIO o uso de proteção por dispositivo DR, pelo menos no caso de esquema TT de aterramento de instalação elétrica de residencia. Neste caso dispositivos DR devem ser empregados no seccionamento automático, para melhor proteção contra choques elétricos.


O dispositivo DR (diferencial residual) não dispensa o disjuntor. Os dois devem ser ligados em série, pois cada um tem sua função. A norma NBR 5410 recomenda o uso do dispositivo DR (diferencial residual) em todos os circuitos, principalmente nas áreas frias e úmidas ou sujeitas à umidade, como cozinhas, banheiros, áreas de serviço e áreas externas (piscinas, jardins). Assim como o disjuntor, ele também pode ser desligado manualmente se necessário.

A sensibilidade do interruptor varia de 30 a 500 mA e deve ser dimensionada com cuidado, pois existem perdas para terra inerentes à própria qualidade da instalação elétrica. Além do mais o uso do DR não isenta a necessidade do condutor de proteção de aterramento, ao contrário, passa a exigir ainda mais pois, na verdade, Aterramentos Elétricos podem ocorrer por dois motivos:
  1. Aterramento do equipamento por razões de proteção e segurança: neste caso, o Aterramento protege as pessoas e/ou animais domésticos contra os choques elétricos.
  1. Aterramento por razões funcionais: o Aterramento é necessário para que o equipamento elétrico funcione corretamente;
O DR é um dispositivo que só poderá ser aplicado onde existe a presença do condutor de proteção PE. Sem ele, o DR sequer poderia funcionar, mesmo que o condutor PE não seja diretamente conectado a ele.

Além do mais, em redes elétricas TN-C (terra e neutro combinados (PEN) no contexto da instalação elétrica residencial), dispositivos de corrente residual (interruptores DR) são muito menos propensos a detectar um defeito de isolamento, com o agravante, ainda de ser muito vulnerável a disparos indesejados de contato entre os condutores de terra de circuitos em  interruptores DR diferentes com aterramento local. Além disso, os interruptores DR geralmente isolam o centro neutro e, uma vez que é inseguro fazer isso em um sistema TN-C, IDRs em sistemas TN-C devem ser ligados, apenas, para interromper os condutores vivos. A somatória destes motivos acaba por tornar impraticável o uso de IDRs em sistema TN-C.

De maneira geral, Dispositivos Diferenciais de Corrente Residual funcionam com um sensor que mede as correntes que entram e saem do circuito pelos condutores carregados (Fase + Neutro, ou Fase + Fase). Essas duas corrente devem ser sempre, exatamente de mesmo valor, porém de direções contrárias em relação à carga. Se chamarmos a corrente que entra na carga de I+ e a que sai de I- (1), logo a soma das correntes (corrente resultante) será igual a zero (2). A soma só não será zero se houver corrente fluindo para o Terra, (3), através do condutor de proteção, como no caso de um choque elétrico. Dai o DR atua.




Assim, o Interruptor DR mede, permanentemente, a soma vetorial das correntes que percorrem os condutores de um circuito. Se o circuito elétrico estiver funcionando sem problemas, a soma vetorial das correntes nos seus condutores é praticamente nula. Ocorrendo uma falha de isolamento em um equipamento alimentado por esse circuito, irromperá uma corrente de falta à terra.

Quando isto ocorre, a soma vetorial das correntes nos condutores monitorados pelo IDR não é mais nula e o dispositivo detecta justamente essa diferença de corrente. Da mesma forma, se alguma pessoa vier a tocar uma parte viva do circuito protegido, a corrente irá circular pelo corpo da pessoa, provocando igualmente um desequilíbrio na soma vetorial das correntes. Este desequilíbrio será também detectado pelo IDR tal como se fosse uma corrente de falta à terra.

A NBR 5410 também prevê, ainda, a possibilidade de se optar pelo emprego de um único disjuntor + DR (ou mesmo apenas do DR), na proteção geral (ao invés de na proteção de cada circuito terminal). Do ponto de vista dos custos, esta pode ser a opção mais inteligente (mas a segurança não é a melhor), podendo se optar por DR de sensibilidade maior, como 100mA (ao invés dos mais sensíveis de 30 mA).

Legendas:
DTM = Disjuntor Termomagnético;
IDR = Interruptor DR.

No caso de instalação de interruptor DR na proteção geral, a proteção de todos os circuitos terminais pode ser feita com o uso de disjuntores termomagnéticos. Isso é representado no desenho ao lado.

Seja como for, a instalação do DRs deve ser sempre feita no quadro de Distribuição dos Circuitos (ou em quadros dedicados de proteção e manobra extra) e, deve ser sempre precedida por proteção geral contra sobre corrente e curto circuito.

Casos em que o dispositivo DR é obrigatório:


De acordo com o item 5.1.3.2.2 da norma NBR 5410, o dispositivo DR é obrigatório desde 1997 nos seguintes casos:
  1. Em circuitos que sirvam a pontos de utilização situados em locais que contenham chuveiro ou banheira;
  2. Em circuitos que alimentam tomadas situadas em áreas externas à edificação;
  3. Em circuitos que alimentam tomadas situadas em áreas internas que possam vir a alimentar equipamentos na área externa;
  4. Em circuitos que sirvam a pontos de utilização situados em cozinhas, copas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e demais dependências internas normalmente molhadas ou sujeitas a lavagens.
A exigência de proteção adicional por dispositivo DR de alta sensibilidade se aplica às tomadas de corrente nominal de até 32 A; Quanto ao item 4, admite-se a exclusão dos pontos que alimentem aparelhos de iluminação posicionados a pelo menos 2,50 m do chão; O dispositivo DR pode ser utilizado por ponto, por circuito ou por grupo de circuitos.

Se você estiver interessado em aprender a fazer a "Proteção de um circuito passo a passo", ou seja como dimensionar  e instalar Interruptores DR, eu recomendo que você baixe o arquivo (PDF) do "Manual-Guia do Eletricista Residencial Schneider" e o estude com atenção a partir da página 3/9. Existem outros mas, esse é um ótimo material.



Equipamento de Carregamento de Veículo Elétrico (ECVE):


Como foi dito anteriormente, o aterramento elétrico é feito para proteger, mas, também existe, em alguns casos, por motivos funcionais: alguns dispositivos precisam do aterramento para poder funcionar e, um desses equipamentos e o que eu chamarei aqui de Equipamento de Carregamento de Veículo Elétrico (ECVE), para este equipamento funcionar corretamente, a existência do condutor de aterramento elétrico, também é obrigatório.

Um ECVE, que pode ser chamado também, simplesmente, de estação de carga, é o equipamento utilizado para se “carregar” as baterias dos Veículos Elétricos (VEs), e é para onde o foco desta dissertação se encaminhará daqui em diante, muito embora, ambos, tanto os VEs quanto os ECVEs, infelizmente, ainda não estejam efetivamente disponíveis ao consumidor residente no Brasil.

Mas para os VEs chegarem aqui, é só uma questão de tempo, de bem pouco tempo. Todavia … se você ainda não cogitou ter um VE na sua garagem, mesmo assim, com respeito a proteção por aterramento e interruptor DR na instalação elétrica da sua residência, evite incidentes e não perca tempo, chame logo um eletricista certificado e peça uma avaliação, o mais breve possível. A saúde e segurança das pessoas e do patrimônio é o mais importante!

Dai em diante, nunca mais utilize adaptadores que inutilizem o sistema de aterramento, quando usados para conectar aparelhos. Certifique-se que o aterramento esteja presente em todas as suas tomadas, conforme a norma NBR 5410. Prepare a instalação elétrica da sua casa para receber o Veículo Elétrico em breve.

Se você estiver trocando o sistema de aquecimento da água do seu banho, de chuveiro elétrico para o aquecimento a gás, saiba que cada um dos circuitos da sua instalação elétrica que passam a ficar em disponibilidade com a mudança, serão cruciais para que você possa instalar, futuramente, um ECVE, sem precisar gastar tanto.

Se desejar saber mais sobre:

Instalação Elétrica Residencial - Critérios Técnicos para Dimensionamento de Condutores e Proteção Elétrica para Tomada de Energia para EVSE, ou ...

ou sobre:

Solução para Carregamento de VEs em Garagens Residenciais

e todas as demais, futuras e atuais postagens deste blog. Obrigado!


Notas:

1. MEDIDOR MONOFÁSICO DE 2 FIOS O CONDUTOR DE NEUTRO (resposta ao leitor Doug Gudows):

36 comentários:

  1. Era o que estava precisando para me aprimorar no entendimento de circuitos e instalações

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Então, só espero que divirta-se enquanto se aprimora aqui, ekossel! Seja bem vindo!

      Excluir
  2. muito bom! Parabéns!Tirei dúvidas enormes! Gente como você é que o mundo precisa.

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Obrigado, colega e irmão em Cristo! Seu incentivo é o que me ajuda e gratifica!

      Excluir
  3. Parabéns pela matéria, estou fazendo um curso de eletricista e me ajudou e muito...

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Fico Feliz que tenha sido útil, Xan. Sua gratidão me estimula a continuar! Obrigado!

      Excluir
  4. Eu tinha mtas. duvidas sobre o DR,mas depois desta otima materia esclarecedora,estou mais ciente.Obs: foi a melhor que li,parabéns.

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Fico Feliz que tenha sido útil, Ton. Sua gratidão me estimula a continuar!

      Excluir
  5. como tem residência com insegurança no brasil; e o pior e que as autoridades só bla bla bla; pois investimentos em segurança e economia na saúde

    ResponderExcluir
  6. Na minha região/estado é 220V, então só vem do poste publico 2 fios, o fase o neutro, então, o fio neutro passa pelo medidor de energia elétrica? Ele é computado?

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Os tipos de fornecimento de energia elétrica, seus limites e os valores de tensão podem ser diferentes, conforme a região. Essas informações são obtidas com a companhia de eletricidade de sua cidade. Os exemplos citados a seguir são meramente ilustrativos e não devem ser utilizados como referência. Consulte sempre a companhia de eletricidade local antes de começar o projeto de sua instalação.

      O Tipo de fornecimento de energia elétrica Monofásico, feito a dois fios, onde um Fase e um outro é Neutro, com tensão C.A. de 110 V, 127 V ou 220 V, normalmente, é utilizado nos casos em que a potência ativa total da instalação seja inferior a 12 kW. As normas técnicas de instalação do padrão de entrada, assim como outras informações desse tipo (como o sistema de aterramento mais adequado), devem ser obtidas na agência local da companhia de eletricidade.

      MEDIDOR MONOFÁSICO DE 2 FIOS O CONDUTOR DE NEUTRO, PRECISA, SIM, SER CONECTADO AO MEDIDOR. INTERNAMENTE, UM MEDIDOR DE ENTRADA TRABALHA COM DUAS BOBINAS DE MEDIÇÃO: uma que mede a Corrente Elétrica e uma outra que mede a Tensão Elétrica. Assim, o condutor NEUTRO não participa da medição de corrente mas, participa, sim, da medição de tensão, por isso ele precisa "passar", sim, pelo medidor. Mas cuidado, pois, neste caso, os terminais do medidor se tornam específicos e não pode se inverter entre Fase e Neutro nestes terminais.

      Excluir
    2. Eu vi que passa pelo medidor, mas no que isso influencia na medição?

      Excluir
    3. Os medidores eletromecânicos utilizados com a finalidade de faturamento do consumo de energia de uma instalação residencial são normalmente da classe 2, ou seja, possuem erro máximo de ±2,0% do valor indicado para sua faixa nominal de operação, dentro do tempo de vida previsto para seu funcionamento.

      Embora este seja um valor relativamente alto, considerando as perdas que podem onerar tanto o fornecedor, quanto o consumidor de energia elétrica, ele torna-se aceitável quando se considera o acréscimo de custos que representaria a utilização massiva de instrumentos com uma faixa de precisão mais elevada.

      Assim, nas residências são comumente utilizados medidores de classe 2 (erro relativo percentual de ±2,0%), e isso não é afetado em nada, por se tratar de um sistema monofásico (a dois fios) ou bifásico (a três fios).

      Já, os medidores eletrônicos de energia são construídos normalmente na classe classe de precisão de 1% (ou mesmo de 0,8%). A facilidade em se obter instrumentos de precisão mais elevada decorre principalmente do fato de inexistir limitações mecânicas nos elementos envolvidos no processo de medição e registro, e também da possibilidade de se empregar sensores de maior precisão.

      A utilização de medição digital da energia elétrica é cada vez mais evidente no Brasil. O setor alvo até pouco tempo, o industrial, esteve na ponta de utilização de medidores digitais, porém o uso em escala residencial se mostra favorável. Hoje, mais de 90% do parque nacional ainda é de medidores analógicos e o principal entrave à entrada do produto eletrônico no Brasil era o seu alto preço, inviável para o mercado residencial.

      Instalação dos sistemas de medição é responsabilidade das distribuidoras e é regido pelo Decreto 41.019 de 1957 e pela Resolução ANEEL 456 de 2000.

      Entre as obrigações das distribuidoras (Resolução ANEEL 456/2000) está o de instalar, as suas expensas, os medidores e demais equipamentos de medição (art. 33).

      O consumidor poderá exigir aferição dos medidores a qualquer tempo (art. 38 Resolução ANEEL 456/2000), e a concessionária deverá informar a data da aferição com 3 dias de antecedência (art. 38, parágrafo 1º ) e encaminhar laudo técnico da aferição ao consumidor (art. 38, parágrafo 2º).

      Excluir
    4. Segundo a ANEEL (Estudo de Vida Útil Econômica e Taxa de Depreciação, em Anexos da Audiência pública 012/2006), os medidores eletromecânicos possuem uma vida útil econômica estimada em 25 anos, porém não existe na literatura estudos que determinem a vida útil metrológica dos medidores, isto é, estudos que apontem quantos anos os medidores conseguem medir corretamente a energia, dentro de sua classe de exatidão.

      Excluir
  7. Moro em apartamento e minha instalação é DR, não consigo ligar o Microondas,o mesmo, desarma.O que faço?

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Lembre-se, sempre, do fato (que foi explicado em meio a postagem) de que o interruptor DR, APENAS, NÃO SUBSTITUI um disjuntor, pois o DR não protege contra sobrecarga e curto-circuito.

      A proteção provida por disjuntor, contra sobrecarga e curto-circuito, é tão importante e prioritária quanto a proteção do DR. Assim, estas proteções devem-se ser obtidas por se utilizar o DR em associação com o disjuntor (conforme figura mostrada na postagem).

      Além do mais, a tomada de alimentação para um micro-ondas deve ser exclusiva, apenas, para este fim (ligar o micro-ondas). utilize apenas esta tomada exclusiva para ligar o seu micro-ondas, não o ligue em nenhuma outra tomada qualquer e não utilize extensores ou conectores tipo T (benjamin).

      Disjuntor(es) deverá(ão) estar protegendo, como foi dito, EXCLUSIVAMENTE, o Ponto de Tomada de Uso Específico (PTUE) onde deve ser ligado apenas o forno de micro-ondas, assim, é de se esperar que a instalação possua tal(is) disjuntor(es) termomagnético(s) exclusivo(s) para a proteção do circuito da alimentação microondas.

      Normalmente, no projeto elétrico de um apartamento, o(s) disjuntor(es) exclusivo(s) de proteção do circuito de alimentação do microondas já deve(m) se encontrar presente(s) no interior QDC (Quadro de Distribuição dos Circuitos).

      Em geral, para microondas alimentados em 127 Volts, utiliza-se um disjuntor de 20 Ampère (associado a um DR), instalado dentro do QDC para interromper a fase. Já, para microondas alimentado em 220V (o que é recomendável para micro-ondas de maior porte), utiliza-se um disjuntor BIPOLAR de 15 Ampère para ambas as fase (ou um disjuntor separado de 15 A em cada fase) e, em ambos os casos, associado a interruptor DR.

      Isso posto, então agora surge a pergunta: O micro-ondas, ao entrar em operação, está desarmando, realmente, o DR (por causa de uma fuga de corrente ao terra), ou será que ele estaria, de fato, desarmando o disjuntor (por causa de sobre-carga) ?????

      Essa questão precisa ser respondida e, se você mesmo não puder dar uma resposta, eu aconselho que você chame um eletricista sério, para fazê-lo.

      Excluir
    2. A todos os demais eu recomendo:

      Se você ainda não possuir um terra em sua residência ou tiver dúvidas, chame um eletricista de sua confiança para executar o serviço. Um bom aterramento é segurança e coisa séria. Além do mais, existe uma forte tendência para um futuro próximo de certos aparelhos elétricos domésticos virem a rejeitar entrar em operação onde houver falta de aterramento.

      Nunca ligue o fio terra do microondas ao neutro da rede elétrica, ao fio de pára-raios, a tubulações de gás ou a partes metálicas de janelas a estrutura de sua residência ou na terra de vasos de flores. (acreditem, eu já vi isso tudo).

      Excluir
    3. Se o sistema de aterramento for o TN-C tecnicamente o Terra não estaria conectado ao Neutro antes do IDR+DTM principal no quadro de distribuição?

      E qual seria o mA recomendado do IDR usado como chave principal? lembrando que para o chuveiro será utilizado um IDR somente para esse circuito especifico.

      Excluir
    4. Quanto a pergunta: Se o sistema de aterramento for o TN-C tecnicamente o Terra não estaria conectado ao Neutro antes do IDR+DTM principal no quadro de distribuição?

      A resposta é SIM. Todavia, não se esqueça que no esquema TN-C a proteção provida pelo interruptor DR é MENOS GARANTIDA do que no esquema TN-C-S. Portanto, se você puder optar, opte pelo esquema TN-C-S ou mesmo pelo TT.

      Já, quando se emprega interruptor DR na proteção geral (ou como chave principal), nos casos em que a instalação elétrica é um pouco mais complexas, ou seja, nos casos em que, a partir do geral se derivar para muitos circuitos, se você optar por empregar DR mais sensível (os de 30 mA), pode ocorrer uma alta incidência de desarmes do DR, sem que haja uma real necessidade. Dai, neste caso de aplicação (proteção geral), recomenda-se o emprego de DR menos sensível (ou seja, os de 100 mA).

      Excluir
  8. otimo minhas duvidas foram tiradas obrigado

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Ótimo, ninanice, era esse o objetivo a ser atingido, que pôde fazer valer a pena o tempo investido aqui!

      Excluir
  9. André, ultimamente tenho lido dezenas de teorias a respeito de aterramento, e que agora chama-se tambem TN, TT, TN-C, TN-S e etc, bom não queria saber mais de teoria e sim de prática, pois bem veja minha situação:
    Meu hoby é áudio e tenho uma sala de som dedicada, fui orientado por um engeneiro de som e especialista em eletrica a fazer um aterramento no meu quintal do tipo TT, e que eu tenho ate hoje e meuas aparelhos nunca sofreram nenhum dano, porem agora esse mesmo engenheiro todos os demais condenam esse tipo de aterramento e sugerem o do tipo TN, tudo bem vou mudar, todos recomenda interligar meu terra do quintal no neutro da caixa de entrada de minha energia, ate ai tudo bem, e como fica o terceiro pino(terra) da minha tomada principal da minha sala de som? antes ele recebia o fio verde que vinha de meu terra do quintal e agora que vou levar esse fio terra para o o neutro da caixa de entrada esse pino vai ficar vazio?
    Agradeceria sua resposta e por favor, só a prática.
    Obrigado

    Edson

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Prezado Edson:

      Além do aterramento que você implementou especialmente para a sua sala de som (estou entendendo que você foi e instalou uma haste enterrada especificamente para isso, e dela puxou o tal "fio verde" de terra), lembre-se que, lá na frente da sua casa, próximo à caixa de entrada, deve existir, também, mais uma haste enterrada, onde deve estar conectado o condutor de Neutro que chega da concessionária. (Está correto, sempre fio verde ou verde e amarelo como condutor de terra).

      Assim, a sua sala de som é realmente aterrada no sistema TT, porém, o resto da casa, se é que nele existe fio terra disponível nas tomadas, chegando daquela outra haste de aterramento próximo a entrada, já deve estar no esquema TN-S ou TN-C-S.

      Deste modo, para atender à solicitação dos engenheiros, você deve prover um cabo extra, que deverá interligar as duas hastes de aterramento existentes, apenas isso, e continuar usando, normalmente, o terceiro condutor, condutor de terra, nas tomadas em que houver (seja na sala de som ou nas demais dependências).

      Todavia, se nas demais dependências (fora a sala de som) não houver o terceiro condutor de terra nas tomadas, então você deverá (recomendação) incluir mais um fio condutor, a partir da haste da entrada (ou de do terminal de conexão TN que existe dentro da caixa de entrada) e trazer esse condutor para dentro da casa para distribuir aterramento pelas tomadas.

      Você pode, inclusive, adicionar ainda mais hastes de aterramento, se quiser, melhorando o sistema. Não existe norma que se oponha a "excesso de aterramento". A norma estabelece tão somente os requisitos mínimos recomendáveis (que são tornados obrigatórios no âmbito da relação consumidor-concessionária).

      Assim, se de fato já existe a haste de aterramento da entrada (exigida pela concessionária), na verdade, você não precisa fazer (obrigatoriamente) mais nada, e o seu esquema TT para a sala de som não pode ser condenado de modo algum, podendo deixar tudo como está.

      Excluir
  10. Obrigado andré, assim fico mais tranquilo. Minha energia é trifásica e sim existe um outro aterramento no poste da entrada da minha caixa de energia que inclusive foi uma das exigências da concessionária de energia da minha cidade e tambem corre um fio verde(terra) tambem em todas as tomadas da minha residência. Agora entendi o que está acontecendo, alguns especialistas em elétrica estão condenando o aterramento TT mas se esquecem desse detalhe que voce falou "se existe aterramento no poste(poste da residência e não o da rua)" então não haveria necessidade de interconectar o meu aterramento do quintal ao Neutro do poste de entrada(este por sua vez já estando aterrado) a não ser que a diferença entre neutro x fase e terra x fase(da entrada da residencia) seja superior a 1V, estou correto? Caso contrário eu posso deixar meu TT somente para a minha sala de som, estou correto mais uma vez?

    ResponderExcluir
  11. E só complementando, é que há outro fato que é a perda do neutro, segundo alguns especialis em elétrica, a perda do neutro é crucial para que ocorra pane em equipamentos de audio, no entanto se o neutro estiver devidamente aterrado, se houver a perda do neutro pela concessionáris, não haverá danos pois o terra substitui o neutro, ok?

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Prezado Edson, antes de tudo, preciso lhe explicar que a resposta que eu te dei, foi dada assumindo que que a instalação em questão, seja uma instalação residencial, mas confesso que me estranho que consumidores residenciais sejam servidos com entrada de rede trifásica, pelo menos na área da minha concessionária, a Eletropaulo. Apesar de existirem no mercado KIT Padrão ELETROPAULO para 1 Medidor Trifásico - Categoria C3 (cabo de 10mm² - 50A), que seriam ideais até para casas pequenas, para se conseguir uma ligação trifásica em residências aqui (exceto no caso de apartamentos em edifícios de construção mais recente) é necessário especificar nos dados do cliente a finalidade comercial ou industrial para o imóvel, e não apenas residencial. Quanto as exceções, no caso dos apartamentos novos, com ligação trifásica a concessionária lucra com a não utilização da energia, por cobrar uma taxa adicional minima, o que tem sido motivo de reclamações por parte dos consumidores. Como consumidor residencial, você pode manter o seu sistema TT. Mas caso você considere interligar os aterramentos, o que acabaria com a preocupação com problemas de equipotencial, que você mencionou, eu recomendo que considere conectar diretamente entre as hastes, com um cabo curto tanto quanto possível, e grosso, e não a outro ponto qualquer do aterramento, nem mesmo ao ponto de conexão TN (Terra-Neutro) que existe dentro da caixa de entrada (como costuma-se recomendar). A não ser num caso pouco provável em que a haste de aterramento de entrada esteja mais bem distante que caixa de entrada. O problema de equipotencial só ocorre se o tipo de composição do solo do terreno sobre qual o imóvel está construído for "ruim de condução" ou, se o distanciamento entre as hastes for muito longo. Mas lembre-se que, se o seu imóvel, mesmo sendo uma casa, estiver cadastrado junto a concessionária com outra finalidade se não meramente residencial, você pode estar sujeito e norma diferenciada, podendo, inclusive, ser obrigado a fazer a tal interligação, ou mesmo ter que implementar um SPDA que significa Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas. Quanto a questão de o condutor de Terra fazer o papel de Neutro quando ocorre seccionamento do condutor Neutro, isso ocorre, sim, mas não aonde existe a proteção por interruptor DR. Ao romper-se o Neutro e ao menor surto de corrente pelo condutor de Terra, o DR deve desarmar, protegendo toda a instalação que perdeu o Neutro.

      Excluir
  12. Obrigado mais uma vez Andre, sim sou consumidor como tido "Residencial" procurei a concessionaria para trocar de mono para trifasico devido procurar uma maneira de melhorar meu sistema som, que tambe é somente hoby, e estando lá fui submetido a uma entrevista e mais tarde foi uma equipe ca concessionária na minha residência para fazer a devida comprovação, enfim aqui, para voce ter uma rede trifasica basta comprovar que tem muitos equipamentos eletro-eletronicos como Ar Condicionado, Micro-ondas, Máquida de Lavar e etc, bemo como demonstrar nas ultimas contas um valor alto de consumo de energia o que comprova que além de ter todos os produtos em casa eles estão tambem em pleno uso, minha conta conta de luz na época beirava os R$ 400,00 hoje caiu significativamente mas em mes que uso muito o AR chega a quase R$ 300,00. Então como me considero e sou relamente um consumidor residencial vou continuar utilizando meu aterramento TT.

    ResponderExcluir
  13. E não uso DR, uso fusíveis do tipo Siemens Tamanho 000., para as três fases.

    ResponderExcluir
  14. Excelente texto! Parabéns pela ótima descrição e qualidade alta de escrita.

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Obrigado, Marcelo. O seu prestígio é o que faz valer a pena continuar compartilhando conhecimento. Valeu. Abraços e, volte sempre! Tem muitos artigos neste blog que podem ser interessantes, que vão até um pouco além do tema dos VEs.

      Excluir
  15. André Luiz, parabéns, seu artigo é sensacional!

    Só tenho um ponto de reflexão: Meu nome é Tiago e trabalho com projetos de CFTV, eu sempre mando construir um circuito elétrico só para CFTV, e este mesmo com um aterramento exclusivo para aquele circuíto.
    O CFTV analógico em especial, tem grandes problemas de captação de ruído, por isso faço um aterramento só para ele.
    Vc diz no texto que o aterramento da eletropaulo deve ser conectado na caixa de distribuição, porém, o aterramento do CFTV também está conectado nessa mesma caixa de distribuição, portanto, 2 aterramento ligados juntos (imagino eu) , os ruídos causados pelo transformador externo podem passar para o aterramento do CFTV, gerando imagens com interferência. Isso que eu afirmo procede?
    Outra coisa, se um transformador pega um raio, a sobretensão pode passar para o quadro e ter um retorno para o neutro, procede?

    ResponderExcluir
  16. Prezado anônimo, você tocou em uma questão nova e interessante: aterramento com a finalidade de blindagem (o foco aqui nesta postagem foi aterramento com a finalidade de proteção). Sim, é preciso, sim, separar as duas coisas.

    Todavia, eu peço desculpas por eu estar sem tempo, no momento, para emitir uma resposta como eu gostaria e, assim, eu vou te remeter a um outro sítio, que apresenta essa abordagem: http://www.mecatronicaatual.com.br/educacao/2440-como-a-blindagem-pode-ajudar-a-minimizar-ruidos

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Obrigado Luiz, vou ler o seu link com muita atenção.

      Outra coisa, eu fiz uma planilha que vc digita a corrente elétrica e a distância, a planilha faz um calculo de perda de tensão para varias bitolas de fio (eu escolhi de 0,2mm até 2,5mm) para tensões 12V, que é usado em CFTV.

      Eu não sou engenheiro, por isso, se te interessar, eu gostaria do seu obter seu email para que vc verificasse o trabalho, e se vc da aula, até seria um material didático para o Sr.

      meu nome é Tiago e email é: tt_strike@hotmail.com

      Mais uma vez muito obrigado!

      Excluir
    2. Valeu, Tiago, quero apreciar o seu trabalho, sim e, prometo um posterior retorno de avaliação (nem que seja pelo menos uma linha escrita). Eu sei o quanto é importante para o homem que tem espírito altruísta e de projetista, poder contar com alguém para opinar ou avaliar alguns dos seus trabalhos. Eu também sou assim.

      Excluir