Utilização de Dispositivo DR (Diferencial Residual) em Instalações Elétricas


Conceito de aplicação

O elevado número de acidentes originados no sistema elétrico impõe novos métodos e dispositivos que permitem o uso seguro e adequado da eletricidade reduzindo o perigo às pessoas, além de perdas de energia e danos às instalações elétricas.

A destruição de equipamentos e incêndios é muitas vezes causada por correntes de fuga à terra em instalações mal executadas, subdimensionadas, com má conservação ou envelhecimento.

As correntes de fuga provocam riscos às pessoas, aumento de consumo de energia, aquecimento indevido, destruição da isolação, podendo até ocasionar incêndios. Esses efeitos podem ser monitorados e interrompidos por meio de um interruptor DR, Módulo DR ou Disjuntor DR.

Os Dispositivos DR (diferencial residual) protegem contra os efeitos nocivos das correntes de fuga à terra garantindo uma proteção eficaz tanto à vida dos usuários quanto aos equipamentos.

A relevância dessa proteção faz com que a Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT, em sua norma NBR 5410 – Instalações elétrica da baixa tensão, defina claramente a proteção de pessoas contra os perigos dos choques elétricos, que podem ser fatais, por meio do uso do dispositivo DR de alta sensibilidade.

As principais aplicações dos DR´s são:

  • Falta em aparelho elétrico (eletrodomésticos);

  • Falha na isolação de condutores (enfiação, emenda, fadiga, etc);

  • Circuitos de tomadas em geral ;

  • Campings, laboratórios, oficinas, áreas externas;

  • Proteção contra riscos de incêndio de origem elétrica;

  • Canteiros de obra.

A instalação de DR em edifícios não é somente obrigatória, como sua ausência pode até ser considerada criminosa e, por isso, é passível de punição, com respaldo do art. 39, inciso 8º, do Código de Defesa do Consumidor (Lei nº 8.078). A lei diz que é proibido ao fornecedor de produtos ou serviços, dentre outras práticas abusivas, “colocar, no mercado de consumo, qualquer produto ou serviço em desacordo com as normas expedidas pelos órgãos oficiais competentes ou, se normas específicas não existirem, pela Associação Brasileira de Normas Técnicas ou outra entidade credenciada pelo Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (Conmetro)”.

Conceito de atuação

Sensibilidade 30mA ou 300mA

A sensibilidade ou corrente diferencial residual nominal de atuação (IΔn) é o primeiro fator a ditar se um DR pode ser aplicado à proteção contra contatos indiretos e à proteção complementar contra contatos diretos; ou se ele pode ser aplicado apenas contra contatos indiretos;

O DR com sensibilidade de 30mA é considerado de alta sensibilidade e pode ser utilizado tanto na proteção contra contatos indiretos quanto na proteção complementar contra contatos diretos, garantindo a total proteção das pessoas/usuários;

O DR com sensibilidade de 300mA é considerado de baixa sensibilidade e é utilizado na proteção de instalações contra contatos indiretos ou contra riscos de incêndio (conforme normas de instalação), limitando as correntes de falta/fuga à terra em locais que processem ou armazenem materiais inflamáveis, como papel, palha, fragmentos de madeira, plásticos, etc.

Princípio de proteção das pessoas

Qualquer atividade biológica no corpo humano, seja ela glandular, nervosa ou muscular, é originada de impulsos de corrente elétrica. Se a essa corrente fisiológica interna somar-se a uma corrente de origem externa (corrente de fuga), devido a um contato elétrico, ocorrerá no organismo humano uma alteração das funções vitais, que, dependendo da duração e da intensidade da corrente, poderá provocar efeitos fisiológicos graves, irreversíveis ou até a morte da pessoa.

De acordo com a IEC 60479, que é considerado o mais completo estudo sobre os efeitos da corrente elétrica no corpo humano, na proteção contra choques elétricos deve-se distinguir duas situações: as associadas ao risco de contatos diretos e as associadas ao risco de contatos indiretos.

Conceito de funcionamento

O Interruptor DR mede permanentemente a soma vetorial das correntes que percorrem os condutores ativos no núcleo toroidal de um circuito. Se o circuito elétrico estiver funcionando sem problemas, a soma vetorial das correntes nos seus condutores é praticamente nula (Lei de Kirchhoff). Ocorrendo 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 DR não é mais nula, o que irá induzir no secundário uma corrente residual que provocará, por eletromagnetismo, o disparo do Dispositivo DR (desligamento do circuito), desde que a fuga atinja a zona de disparo do Dispositivo DR.

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 DR tal como se fosse uma corrente de falta à terra.

Conforme norma ABNT NBR NM 61008 – Interruptores a corrente diferencial-residual para usos domésticos e análogos sem dispositivo de proteção contra sobrecorrentes (RCCB) – Parte 1: Regras gerais (IEC 61008-1:1996, MOD), o dispositivo DR deve operar entre 50% e 100% da corrente nominal residual - IΔn.

Esquemas de ligações básicas

Existem três formas básicas de realizar a proteção diferencial para aplicações residenciais e comerciais: o interruptor DR (IDR), que faz exclusivamente a proteção diferencial residual, protegendo contra fugas de correntes e choques elétricos; o disjuntor DR (DDR), que incorpora, além da ação do DR, com a do disjuntor termomagnético, para proteção contra sobrecarga e curto-circuito; e as tomadas DR, que têm o dispositivo incorporado diretamente na tomada em que se ligam os equipamentos. Este último é muito popular em outros países, como nos Estados Unidos e no Japão, mas seu uso no Brasil ainda é pouco usual e há uma dificuldade de encontrar esse produto no mercado nacional.

Esquemas de aterramento padronizado (norma ABNT NBR 5410 - item 4.2.2.2)

Recomendações

A NBR-5410 estipula as condições mínimas necessárias para um funcionamento adequando e seguro das instalações de baixa tensão. A NBR-5410 no item 5.1.2.2 fala sobre a obrigatoriedade do uso de IDRs em:

  • Em circuitos que sirvam de ponto de utilização situados em locais que contenham chuveiro ou banheira;

  • Em circuitos que alimentem tomadas situadas em áreas externas à edificação;

  • Em circuitos que alimentem tomadas em áreas internas que possam vir a alimentar equipamentos nas áreas externas;

  • Em circuitos que sirvam de pontos de utilização situados em cozinhas, copas, lavanderias, áreas de serviço, garagem e demais dependências internas molhadas ou sujeitas à lavagem.

A norma não especifica a obrigatoriedade deste dispositivo por ponto, por circuito ou por grupo de circuito. Mas não é recomendada a utilização de apenas um IDR para toda instalação elétrica residencial.

Além disto:

  • Todos os fios do circuito têm que obrigatoriamente passar pelo DR.

  • O fio terra (proteção) nunca poderá passar pelo interruptor diferencial.

  • O neutro não poderá ser aterrado após ter passado pelo interruptor.

  • O botão de teste para o DR de 4 pólos está entre os pólos centrais F/F (220V), mas o DR funciona normalmente se conectado F/N (127V) nestes pólos.

  • Nos circuitos de torneira e/ou chuveiro elétrico recomendamos que os mesmos sejam de resistência blindada/isolada.

  • Verificar se na caixa de equipamentos como torneira e/ou chuveiro elétrico tem a seguinte observação: uso compatível com DR.

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