A importância da instalação dos Dipositivos Residuais – DRs nas redes elétricas

Qual a duvida?

Dizem que tudo que está habilitado a exercer alguma atividade com eficiência e responsabilidade, tem que passar por uma tese. O título de DR, acredito que quando encontraram a palavra ligada ao efeito “diferencial residual” acertaram na mosca.

Informações sempre são bem vindas. No decorrer dos tempos recebo questionamentos sobre a funcionalidade do DR, e suas deficiências. O DR foi desenvolvido para nos dar segurança.

É muito comum deparar com muitas “gambiarras” por ai, serviços realizados por pessoas leigas sem conhecimentos técnicos para a sua aplicação. Tenho verificado que a maioria dos casos, os problemas são das instalações elétricas executadas com materiais de qualidade duvidosa, conexões e isolações imperfeitas, quer dizer de maneiras erradas e inadequadas.

A função do DR é supervisionar quaisquer anormalidades que houver no circuito, que por ele passa vindo a atuar no momento do evento desligando o circuito, evitando consequências desagradáveis “choques” descargas elétricas e prejuízos materiais.

Um dispositivo de proteção DR utilizado em instalações eléctricas. Permite desligar um circuito sempre que seja detectada uma corrente de fuga superior ao valor nominal. A corrente de fuga é avaliada pela soma algébrica dos valores instantâneos das correntes nos condutores monitorizados (corrente diferencial). (Siemens)

Dispositivo DR ou Interruptor DR

Dispositivo de seccionamento mecânico destinado a provocar a abertura dos próprios contatos quando ocorrer uma corrente de fuga a terra. O circuito protegido por este dispositivo necessita ainda de uma proteção contra sobrecarga e curto circuito que pode ser realizada por disjuntor ou fusível, devidamente coordenado com o Dispositivo DR.

Disjuntor DR

Dispositivo de seccionamento mecânico destinado a provocar a abertura dos próprios contatos quando ocorrer uma sobrecarga, curto circuito ou corrente de fuga a terra. Recomendado nos casos onde existe a limitação de espaço.

Módulos DR

Dispositivo destinado a ser associado a um disjuntor termomagnético adicionando a este a proteção diferencial residual, ou seja, esta associação permite a atuação do disjuntor quando ocorrer uma sobrecarga, curto circuito ou corrente de fuga a terra. Recomendado para instalações onde a corrente de curto circuito for elevada. (Siemens)

A finalidade da aplicação

O elevado numero 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, alem 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 dispositivo 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 Norma Brasileira de Instalações Elétricas – ABNT NBR 5410 (uso obrigatório em todo território nacional conforme lei 8078/90, art. 39 – VIII, art. 12, art. 14), 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 (= 30mA). (Siemens)

Conceito de atuação

As correntes de fuga que provocam riscos às pessoas são causadas por duas circunstancias:

CONTATO DIRETO          CONTATO INDIRETO           DISPOSITIVO DR

No contato direto existe uma falha de isolação ou remoção das partes isolantes, com toque acidental da pessoa em parte energizada (fase / terra-PE).

No contato indireto, através do contato da pessoa com a parte metálica (carcaça do aparelho), que estará energizada por falha de isolação, com interrupção ou inexistência do condutor de proteção (terra-PE).

Dispositivo DR, protege a pessoa dos efeitos das circunstancias ao lado sendo que no caso do contato direto é a única forma de proteção.

Conceito do funcionamento

A somatória vetorial das correntes que passam pelos condutores ativos no núcleo toroidal é praticamente igual à zero (Lei Kirchooff). Existem correntes de fuga naturais não relevantes. Quando houver uma falha a terra (corrente de fuga) a somatória será diferente de zero, o que ira induzir no secundário uma corrente residual que provocara, por eletromagnetismo, o disparo do Dispositivo DR (desligamento do circuito), desde que a fuga atinja a zona de disparo do Dispositivo DR (conforme norma ABNT NBR NM 61008) o dispositivo DR deve operar entre 50% e 100% da corrente nominal residual.

F1 – Dispositivo DR de proteção contra a correntes de fuga à terra
T – Transformador diferencial toroidal
L – Disparador eletromagnético
R – Carga
A – Fuga à terra por falha da isolação
jF – Fluxo magnético da corrente residual
IF – Corrente secundária residual induzida

Esquemas de ligações básicas
L1, L2, L3 – Condutores Fases
N – Condutor Neutro
PE – Condutor de proteção ( terra )
DR1 – Dispositivo DR – bipolar
DR2 – Dispositivo DR – tetrapolar
R – Carga

O botão de teste T, possibilita a verificação do correto funcionamento e instalação do dispositivo DR, gerando uma corrente de fuga interna entre dois terminais de conexão (acionar semestralmente, pois é a garantia de funcionamento do Dispositivo DR). Portanto, em redes bifásica ou trifásica (L1+L2+N ou L1+L2+L3 sem N), verifique o diagrama no frontal do dispositivo DR para proporcionar a correta energização dos terminais utilizados por este teste. No exemplo foi interligado o terminal de conexão 3 ao terminal de conexão N para permitir a operação do botão de teste.

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

Seguem os esquemas de ligações mais utilizados

Esquema TN-S

As funções do condutor Neutro (N) e do condutor de Proteção (PE) são distintos na rede.

Esquema TN-C-S

Em parte do sistema as funções do condutor Neutro (N) e do condutor de Proteção (PE) são combinadas em um único condutor (PEN).

Esquema TT

O esquema TT possui um ponto da alimentação diretamente aterrado, estando as massas da instalação ligadas a eletrodo(s) de aterramento eletricamente distinto(s) do eletrodo de aterramento da alimentação.

Notas:

a)      Em sistemas TN-C o dispositivo DR somente poderá ser instalado se o circuito protegido for transformado em TN-S, caracterizando-se um sistema TN-CS.

b)      Para sistemas de TT, consultar ABNT NBR 5410.

CUIDADOS necessários na hora das instalações elétricas, principalmente em áreas molhadas e úmidas, jardins, piscinas, sanitários, áreas de serviços e áreas externas em geral. os acessórios,condutores e isolantes tem que ser específicos.