Equipotencialização Como Proteção Contra Choques Elétricos

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Equipotencialização como proteção contra choques elétricos É fato que o choque elétrico ocorre devido a uma diferença de potencial entre duas partes, gerando uma corrente elétrica que ao passar pelo corpo humano pode levar ao óbito. Mas antes de falar de equipotencialização propriamente dita, vamos a alguns conceitos para entender o porquê devemos equipotencializar algo: Tensão de contato: Tensão que pode aparecer acidentalmente por falha de isolação entre duas partes simultaneamente acessíveis; Tensão de Toque: Tensão estabelecida entre mãos e pés causada pelo toque em um equipamento com tensão de contato; Tensão de passo: Uma corrente descarregada para o solo eleva o potencial em torno do eletrodo de aterramento formando um gradiente (distribuição) de queda de tensão com ponto máximo junto ao eletrodo e diminuindo quanto mais se afasta. O termo EQUIPOTENCIALIZAÇÃO é apresentado na norma ABNT NBR5410 versão 2004 no item 3.3.1 e possui a seguinte definição: Procedimento que consiste na interligação de elementos especificados, visando obter a equipotencialização necessária para os fins desejados. Por exemplo, a própria rede de elementos interligados resultante. Uma nota logo abaixo do item acima cita o seguinte: A equipotencialização é um recurso usado na proteção contra choques elétricos e na proteção contra sobretensões e perturbações eletromagnéticas. Uma determinada equipotencialização pode ser satisfatória para a proteção contra choques elétricos, mas insuficiente sob o ponto de vista da proteção contra perturbações eletromagnéticas. Diante dos conceitos apresentados acima, vamos tentar traduzir o sentido de equipotencialização. Equipotencializar é deixar tudo no mesmo potencial, ou seja, fazer com que sejam eliminadas as tensões de contato, toque e passo, através de uma interligação de baixa impedância. Na prática, isso não é tão fácil assim, o que ocorre é que com a equipotencialização se minimizam os potenciais entre duas ou mais partes, reduzindo assim as tensões perigosas que podem causar acidentes com choques elétricos. A equipotencialização deve ser aplicada em todas as edificações como cita o item 5.1.2.2.3.2 da ABNT NBR5410/2004: “Em cada edificação deve ser realizada uma equipotencialização principal. E complementa com os itens: 5.1.2.2.3.3 – Todas as massas da instalação situadas em uma mesma edificação, devem estar vinculadas a equipotencialização principal da edificação e, desta forma, a um mesmo e único eletrodo de aterramento -5.1.2.2.3.4 – Massas simultaneamente acessíveis devem estar vinculadas a um mesmo eletrodo de aterramento”. Com os itens acima podemos chegar à seguinte conclusão, todas as partes metálicas e não energizadas de uma edificação devem ser equipotencializadas de forma a não oferecer perigo aos usuários.

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aterramento e a equipotencialização

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Equipotencializao como proteo contra choques eltricos fato que o choque eltrico ocorre devido a uma diferena de potencial entre duas partes, gerando uma corrente eltrica que ao passar pelo corpo humano pode levar ao bito. Mas antes de falar de equipotencializao propriamente dita, vamos a alguns conceitos para entender o porqu devemos equipotencializar algo:Tenso de contato:Tenso que pode aparecer acidentalmente por falha de isolao entre duas partes simultaneamente acessveis;Tenso de Toque:Tenso estabelecida entre mos e ps causada pelo toque em um equipamento com tenso de contato;Tenso de passo:Uma corrente descarregada para o solo eleva o potencial em torno do eletrodo de aterramento formando um gradiente (distribuio) de queda de tenso com ponto mximo junto ao eletrodo e diminuindo quanto mais se afasta.O termo EQUIPOTENCIALIZAO apresentado na norma ABNT NBR5410 verso 2004 no item 3.3.1 e possui a seguinte definio: Procedimento que consiste na interligao de elementos especificados, visando obter a equipotencializao necessria para os fins desejados. Por exemplo, a prpria rede de elementos interligados resultante.Uma nota logo abaixo do item acima cita o seguinte:A equipotencializao um recurso usado na proteo contra choques eltricos e na proteo contra sobretenses e perturbaes eletromagnticas. Uma determinada equipotencializao pode ser satisfatria para a proteo contra choques eltricos, mas insuficiente sob o ponto de vista da proteo contra perturbaes eletromagnticas.Diante dos conceitos apresentados acima, vamos tentar traduzir o sentido de equipotencializao. Equipotencializar deixar tudo no mesmo potencial, ou seja, fazer com que sejam eliminadas as tenses de contato, toque e passo, atravs de uma interligao de baixa impedncia. Na prtica, isso no to fcil assim, o que ocorre que com a equipotencializao se minimizam os potenciais entre duas ou mais partes, reduzindo assim as tenses perigosas que podem causar acidentes com choques eltricos.A equipotencializao deve ser aplicada em todas as edificaes como cita o item 5.1.2.2.3.2 da ABNT NBR5410/2004:Em cada edificao deve ser realizada uma equipotencializao principal. E complementa com os itens: 5.1.2.2.3.3 Todas as massas da instalao situadas em uma mesma edificao, devem estar vinculadas a equipotencializao principal da edificao e, desta forma, a um mesmo e nico eletrodo de aterramento -5.1.2.2.3.4 Massas simultaneamente acessveis devem estar vinculadas a um mesmo eletrodo de aterramento.Com os itens acima podemos chegar seguinte concluso, todas as partes metlicas e no energizadas de uma edificao devem ser equipotencializadas de forma a no oferecer perigo aos usurios. Partes metlicas estas que so enumeradas no item 6.4.2.1.1 como podemos ver: Em cada edificao deve ser realizada uma equipotencializao principal, reunindo os seguintes elementos: Armaduras de concreto e outras estruturas metlicas da edificao; Tubulaes de gua, gs, esgoto, ar condicionado, vapor, bem como os elementos estruturais a elas associados; Condutores metlicos das linhas de energia e de sinal que entram e/ou saem da edificao; Blindagens, armaes, coberturas e capas metlicas de cabo de linhas de energia e de sinal que entram e/ou saem da edificao; Condutores de proteo das linhas de energia e de sinal que entram e/ou saem da edificao; Os condutores de interligao provenientes de outros eletrodos de aterramento porventura existentes, ou previstos no entorno da edificao; O condutor neutro da alimentao eltrica, salvo se no existir ou se a edificao tiver que ser alimentada, por qualquer motivo, em esquema TT ou IT; Os condutores de proteo principal da instalao eltrica (interna) da edificao.Esta equipotencializao principal deve reunir todas as formas de aterramento em um nico ponto, denominado BEP Barramento de Equipotencializao Principal. Vale lembrar que o termo barramento significa somente uma via de ligao e no necessariamente deve ser constitudo de uma barra, podendo ser uma chapa, um cabo, conectores etc. Para efeito de apresentao aconselhvel que se use uma barra de cobre com pontos de interligao, pois alm de apresentvel, ainda contribui para a melhor visualizao e inspeo. possvel que haja vrios barramentos de equipotencializao em uma edificao reunindo parcialmente os diversos sistemas, estes barramentos so chamados de BEL Barramento de Equipotencializao Suplementar ou Barramento de Equipotencializao Local. Neste caso os BELs devem ser interligados ao BEP, constituindo assim uma equipotencializao completa.A equipotencializao aparece tambm na NR-10, no item 10.5.1-d, do captulo 10.5 Segurana nas instalaes eltricas desenergizadas, e 10.5.1, que versa sobre a liberao do trabalho de uma instalao desenergizada, que s considerada desenergizada depois que atender uma srie de requisitos e entre eles est a equipotencializao: instalao de aterramento temporrio com equipotencializao dos condutores do circuito. Ou seja, depois de constatado que no h tenso, deve ser instalado um conjunto de condutores que faro a equipotencializao do potencial de todas as partes metlicas no ponto de trabalho, garantindo assim ao trabalhador que este no ser vitima de tenses perigosas.ConclusoO objetivo deste artigo foi trazer uma breve explanao sobre os itens de proteo contra acidentes de eletricidade com base na norma de instalaes eltricas de baixa tenso ABNT NBR 5410/2004. Podemos observar com esta pequena introduo que o Brasil no possui problemas de regras, normas, regulamentos ou legislao para estabelecer a segurana, mas sim da cultura enraizada do baixo investimento em segurana, sobretudo a que diz respeito ao uso e ao trabalho com eletricidade. importante disseminar este assunto junto comunidade e parceiros para que seja um fator de mudanas futuras.

Medies de continuidade eltrica em descidas estruturais de para-raios4 COMENTRIOS

Edio 61 - Fevereiro/2011Por George Schoenfelder e Srgio CabralEnsaios de medio so fundamentais para se comprovar a eficcia de Sistemas de Proteo contra Descargas Atmosfricas (SPDA) estruturais, garantindo assim a continuidade eltrica em pilares, vigas e lajes.A ideia de se utilizar a ferragem do concreto armado com a finalidade de conduo e disperso para corrente de raios em descidas foi consequncia do uso dessas mesmas estruturas metlicas em sistemas de aterramentos. Historicamente, a primeira utilizao conhecida das ferragens do concreto armado para fins de aterramento data da Segunda Guerra Mundial, quando o engenheiro Herb Ufer idealizou um sistema para depsitos de bombas de uma base area, com o objetivo de proteg-los contra descargas atmosfricas e eletricidade esttica. Aps anos, Ufer inspecionou novamente as instalaes e chegou concluso de que eletrodos de aterramento utilizando armaduras de concreto resultavam em uma resistncia de aterramento mais robusta e ainda com menor valor quando comparados s resistncias compostas por somente hastes, especialmente em regies de solos com valores relativamente altos de resistividade. Por causa dessa descoberta, o uso de armaduras e/ou cabos e hastes inseridos nas fundaes tambm conhecido poraterramento ufer.Como a experincia mostrou que os resultados estavam de acordo com o esperado, passou-se ento a tambm utilizar a ferragem estrutural como subsistema de descida. No Brasil, a utilizao do SPDA estrutural orientada pela norma ABNT NBR 5419 desde 1993, sendo que, em outros pases, a normalizao j vem sendo utilizada h dcadas.De acordo com a ltima reviso da ABNT NBR 5419, de 2005, existem duas opes para esse sistema. A primeira consiste em simplesmente usar as ferragens do concreto armado como descidas naturais, desde que garantida a continuidade eltrica da ferragem dos pilares, verticalmente. A segunda opo, qual a norma dedica um anexo especfico para sua descrio e exigncias, faz uso de uma barra de ao galvanizada a fogo adicional s ferragens existentes. Essa barra tem a suposta funo especfica de garantir a continuidade desde o solo at o topo do prdio. A utilizao dessa barra adicional, comercialmente conhecida comore-bar(do inglsReinforcing Bar), defendida por profissionais que instalam SPDA com base na dificuldade do empreiteiro da obra civil em garantir a continuidade eltrica vertical das ferragens, j que no existe essa preocupao durante o processo da construo civil, uma vez que a continuidade eltrica no necessria em termos estruturais. Tambm a adio dere-barss ferragens estruturais, conforme previsto no Anexo D da ABNT NBR 5419, tem o objetivo de concentrar nela a maior parcela da corrente da descarga, poupando as ferragens estruturais do fluxo desta corrente. Entretanto, ao se levar em conta um efeito eletromagntico conhecido como efeito pelicular, essa ideia parece ser pouco efetiva, visto que a corrente impulsiva da descarga tende a fluir pelas ferragens perifricas, que so justamente as estruturais da edificao.Independentemente da utilizao ou no da barra adicional, a ABNT NBR 5419 exige que pelo menos 50% dos cruzamentos das barras da armadura, incluindo os estribos, estejam firmemente amarradas com arame de ao torcido. Alm disso, as barras na regio de trespasse devero ter comprimento de sobreposio equivalente a vinte dimetros, igualmente amarradas com arame de ao torcido ou soldadas, ou ainda interligadas por conexo mecnica adequada. Isso se aplica em armaduras de pilares, lajes e vigas. Essas amarraes devero ser repetidas em todas as lajes, com todos os pilares que pertencem ao corpo do prdio. A execuo desse procedimento no gera custos adicionais, pois os arames utilizados so aproveitados de sobras de outras ferragens e a execuo demanda pouca mo de obra.Em termos de aplicabilidade, alm de seu bvio uso com objetivo de se obter as devidas vantagens em construes novas, o uso de ferragem estrutural para descidas pode ser ainda feito em construes em concreto pr-moldado e em edificaes j existentes, desde que observadas as devidas e as respectivas ressalvas.Por sua vez, desde a edio de 2001, a ABNT NBR 5419 passou a contar com o Anexo E (normativo), que descreve metodologia de ensaio de armaduras para verificao da continuidade eltrica das ferragens de um edifcio j construdo, possibilitando assim o uso desta ferragem como parte integrante do sistema de proteo. Este ensaio, na edio de 2001, previa a verificao da continuidade utilizando uma mquina de solda, alm de medies da impedncia das ferragens entre alguns pontos da edificao com valores relativamente baixos de corrente, da ordem de 100 A, chegando a um mnimo de 1 A. A edio de 2005 trouxe como mudana neste anexo a retirada da mquina de solda para fazer testes de continuidade de estruturas de concreto armado, muito utilizado por profissionais, porm no adequado para esta medio. A partir deste momento passou-se a indicar a utilizao de um microhmmetro.Ainda assim, existem crticas severas ao Anexo E da norma. As principais referem-se ao fato de que, com os testes descritos nele, no possvel garantir as exigncias da IEC 61024, na qual a prpria ABNT NBR 5419 baseada.O ensaio de continuidade das armaduras deve ser realizado com equipamento capaz de injetar corrente mnima de 1 A entre os pontos extremos da armadura (entre a parte superior e a parte inferior da estrutura, procedendo a diversas medies entre pontos diferentes), medindo simultaneamente esta corrente e a queda de tenso entre os dois pontos. A resistncia resultante da diviso do valor de tenso pelo valor de corrente deve resultar em, segundo a ABNT NBR 5419, inferior a 1 ?. A medio deve ser realizada utilizando a configurao de quatro fios, sendo dois para corrente e dois para potencial.Em termos prticos, a realizao desse ensaio de continuidade no tarefa das mais simples, deixando de ser exigido em algumas situaes. Por isso, com o intuito de contribuir com o tema, os autores apresentam neste trabalho dados referentes a um experimento realizado em obra de construo de um prdio habitacional em Blumenau (SC). Este trabalho est baseado em um trabalho mais amplo, apoiado pela Fundao Universidade Regional de Blumenau (FURB). As experincias relatadas no presente trabalho podem contribuir para outras medies em diversos locais do Pas.Ensaio de continuidade eltrica em estrutura de concreto armado de um edifcio em construo, conforme o Anexo E da ABNT NBR 5419:2005Com o intuito de verificar na prtica como se constitui o sistema de SPDA Estrutural, realizou-se essa medio em visita a um prdio em construo que utiliza o referido sistema. O prdio em questo possui dois pavimentos de garagem e dez pavimentos, totalizando uma altura de 40 metros at o topo da caixa dgua. Para a realizao da medio, por no se tratar do seu objetivo, no foram envolvidos todos os subsistemas que compem o SPDA. Somente o subsistema de descida, que neste caso utiliza a ferragem estrutural como meio de conduo da corrente de descargas atmosfricas da captao para o aterramento, permitido pela ABNT NBR 5419, foi analisado e ensaiado.A construtora responsvel pela obra utiliza as ferragens estruturais como subsistema de descida h alguns anos por dois motivos principais: economia e ganho esttico. Conforme verificado no local em outra ocasio e ilustrado nas Figuras 1, 2 e 3, a ferragem estrutural conectada entre si por meio de solda eltrica. As soldas so realizadas no trespasse das ferragens horizontais de cada pavimento e das ferragens dos pilares, bem como com a malha de ferro da laje. As emendas entre barras horizontais tambm so realizadas via solda. Dessa forma, tem-se a garantia da continuidade eltrica e da equipotencializao da estrutura.

FIGURA 1 - SOLDA ENTRE A FERRAGEM VERTICAL NA MUDANA DE PAVIMENTO DA PRUMADA DE COLUNA E A FERRAGEM HORIZONTAL.

FIGURA 2 - EMENDA COM SOLDA DA FERRAGEM HORIZONTAL.

FIGURA 3 - SOLDA ENTRE FERRAGEM VERTICAL, HORIZONTAL E A MALHA DE FERRO DA LAJE.

FIGURAS 4.A (SUPERIOR) E 4.B (INFERIOR) - CONEXO COM OS CABOS DE COBRE DE COBERTURA.

FIGURA 5 - CABO DE COBRE SOLDADO FERRAGEM DE UMA COLUNA, NO INTERLIGADO MALHA DA TERRA.

FIGURA 6 - CABO CONECTADO A UMA HASTA DENTRO DE UMA CAIXA DE INSPEO

FIGURA 7 - IDENTIFICAO DOS PONTOS DE CONEXO NA COBERTURA: (1) FACHADA PRINCIPAL, (2) FACHADA OPOSTA, (3) E (4) SOBRE A CAIXA D'GUA

FIGURA 8 - EQUIPAMENTOS UTILIZADOS.Veja tambm:Itens relacionados: 19/01/2015 00:00-Anlise de sinais hbridos em sistemas de proteo e automao 17/12/2014 00:00-Subestao pr-fabricada compacta 22/10/2014 00:00-Nova norma para SPDA sai em 2015 22/09/2014 00:00-Proteo contra sobretenso de origem atmosfrica 20/05/2014 00:00-Aterramento de aerogeradoresItens mais atuais: 05/04/2011 11:20-Avaliao da conformidade de instalaes eltricas de baixa tenso 05/04/2011 11:14-A evoluo da norma-me das instalaes de baixa tenso 11/03/2011 11:24-O desempenho dos Leds 10/03/2011 18:12-Em pleno funcionamento 10/03/2011 17:55-As normas tcnicas e o custo das obrasItens mais antigos: 10/03/2011 10:55-Consumo de energia deve crescer 4,8% at 2020 17/01/2011 11:01-Formas de contratao de fornecimento de energia eltrica 17/01/2011 10:58-Barramentos na medio eletrnica 14/01/2011 15:53-Plugues e tomadas pelo mundo 14/01/2011 15:08-Cinase rene 1.000 profissionais em eventos pelo Brasil