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1 NORMA REGULAMENTADORA Nº 10 Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade 2 © PETROBRAS – Petróleo Brasileiro S.A. Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610, de 19.2.1998. É proibida a reprodução total ou parcial, por quaisquer meios, bem como a produção de apostilas, sem autorização prévia, por escrito, da Petróleo Brasileiro S.A. – PETROBRAS. Direitos exclusivos da PETROBRAS – Petróleo Brasileiro S.A. MOTTA, Eduardo Costa da NR-10 – Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade / CEFET-RS. Pelotas, 2008. 221 p.: 85 il. PETROBRAS – Petróleo Brasileiro S.A. Av. Almirante Barroso, 81 – 17º andar – Centro CEP: 20030-003 – Rio de Janeiro – RJ – Brasil 3 ÍNDICE UNIDADE I ............................................................................................................................................. 11 1.1 Introdução à Segurança com Eletricidade................................................................................... 11 1.1.1 Geração de Energia Elétrica ................................................................................................ 11 1.1.2 Transmissão de Energia Elétrica.......................................................................................... 12 1.1.3 Distribuição de Energia Elétrica ........................................................................................... 13 1.1.4 Manutenção com a Linha Desenergizada (linha morta)....................................................... 14 1.1.5 Manutenção com a Linha Energizada (linha viva) ............................................................... 15 1.2 Riscos em Instalações e Serviços com Eletricidade ................................................................... 16 1.2.1 O Choque Elétrico, Mecanismos e Efeitos ........................................................................... 16 1.2.2 Arcos elétricos; Queimaduras e Quedas.............................................................................. 21 1.2.3 Campos Eletromagnéticos ................................................................................................... 23 1.3 Medidas de Controle do Risco Elétrico........................................................................................ 25 1.3.1 Desenergização.................................................................................................................... 26 1.3.2 Aterramento Funcional (TN/TT/IT); de Proteção; Temporário ............................................. 29 1.3.3 Equipotencialização.............................................................................................................. 36 1.3.4 Seccionamento Automático da Alimentação........................................................................ 36 1.3.5 Dispositivos a Corrente de Fuga .......................................................................................... 37 1.3.6 Extrabaixa Tensão............................................................................................................... 40 1.3.7 Barreiras e Invólucros........................................................................................................... 41 1.3.8 Bloqueios e Impedimentos ................................................................................................... 42 1.3.9 Obstáculos e Anteparos ....................................................................................................... 43 1.3.10 Isolamento das Partes Vivas ............................................................................................. 44 1.3.11 Isolação Dupla ou Reforçada ............................................................................................. 45 1.3.12 Colocação Fora de Alcance ............................................................................................... 46 1.3.13 Separação Elétrica ............................................................................................................. 47 1.4 Normas Técnicas Brasileiras – NBR da ABNT: NBR 5410, NBR 14039 e outras ...................... 48 1.4.1 NBR 5410 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão............................................................ 48 1.5 Rotinas de trabalho – Procedimentos.......................................................................................... 51 1.5.1 Instalações Desenergizadas ................................................................................................ 52 1.5.2 Liberação para Serviços....................................................................................................... 57 1.5.3 Sinalização ........................................................................................................................... 59 1.5.4 Inspeções de Áreas, Serviços, Ferramental e Equipamento ............................................... 60 1.6 Documentação de Instalações Elétricas...................................................................................... 63 4 UNIDADE II ............................................................................................................................................ 65 2.1 Técnicas de Análise de Risco...................................................................................................... 65 2.1.1 Análise Preliminar de Risco (APR)....................................................................................... 67 2.1.2 Ckeck List ............................................................................................................................. 68 2.2 Riscos Adicionais ......................................................................................................................... 69 2.2.1 Altura .................................................................................................................................... 69 2.2.2 Ambientes Confinados ......................................................................................................... 73 2.2.3 Áreas Classificadas .............................................................................................................. 77 2.2.4 Umidade ............................................................................................................................... 80 2.2.5 Condições Atmosféricas....................................................................................................... 82 2.3 Regulamentações do Ministério do Trabalho e Emprego – MTE................................................ 83 2.3.1 NRs....................................................................................................................................... 83 2.3.2 NR-10 – Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade......................................... 94 2.3.3 Qualificação; Habilitação; Capacitação e Autorização....................................................... 115 2.4 Equipamentos de proteção coletiva........................................................................................... 117 2.5 Equipamentos de proteção individual ........................................................................................ 120 2.6 Acidentes de Origem Elétrica .................................................................................................... 137 2.6.1 Causas Diretas e Indiretas ................................................................................................. 137 2.6.2 Discussão de Casos ........................................................................................................... 149 2.7 Responsabilidades..................................................................................................................... 151 2.7.1 Responsabilidade Trabalhista ............................................................................................151 2.7.2 Serviços Especializados em Engenharia de Segurança e em Medicina do Trabalho – SESMT......................................................................................................................................... 152 2.7.3 Comissão Interna de Prevenção de Acidentes – CIPA...................................................... 153 2.7.4 Programa de Controle Médico de Saúde Ocupacional – PCMSO..................................... 155 2.7.5 Programa de Prevenção de Riscos Ambientais – PPRA................................................... 157 2.7.6 Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade ..................................................... 157 2.7.7 Responsabilidade Civil Subjetiva ....................................................................................... 158 2.7.8 Responsabilidade Objetiva................................................................................................. 160 2.7.9 Responsabilidade Penal ou Criminal.................................................................................. 162 2.7.10 Quem pode ser Responsabilizado Criminalmente ........................................................... 163 2.7.11 Relação entre a Responsabilidade Civil e a Criminal ...................................................... 163 2.7.12 Responsabilidade Acidentária .......................................................................................... 164 2.7.13 Constituição ...................................................................................................................... 165 2.7.14 Convenção Internacional.................................................................................................. 165 2.8 Proteção e Combate a Incêndios............................................................................................... 166 2.8.1 Noções Básicas .................................................................................................................. 166 2.8.2 Medidas Preventivas .......................................................................................................... 174 5 2.8.3 Métodos de Extinção .......................................................................................................... 180 2.8.4 Prática................................................................................................................................. 186 UNIDADE III ............................................................................................................................................ 191 3.1 Primeiros socorros ..................................................................................................................... 191 3.1.1 Noções sobre Lesões......................................................................................................... 191 3.1.2 Priorização do Atendimento ............................................................................................... 204 3.1.3 Aplicação de Respiração Artificial ...................................................................................... 209 3.1.4 Massagem Cardíaca........................................................................................................... 211 3.1.5 Técnicas para Remoção e Transporte de Acidentados ..................................................... 214 3.1.6 Práticas............................................................................................................................... 217 BIBLIOGRAFIA..................................................................................................................................... 219 6 LISTA DE FIGURAS Figura 1.1 – Níveis de tensão do SEP ................................................................................................... 13 Figura 1.2 – Classificação de diferentes níveis de tensão..................................................................... 14 Figura 1.3 – Trabalhos executados em linha viva.................................................................................. 15 Figura 1.4 – Zonas de efeito da corrente alternada (de 50 a 60 Hz) sobre adultos .............................. 17 Figura 1.5 – Posição dos contatos e caminho percorrido pela corrente no corpo humano .................. 18 Figura 1.6 – Detector de tensão por contato direto acoplável a vara de manobra telescópica............. 27 Figura 1.7 – Aterramento temporário de rede aérea.............................................................................. 27 Figura 1.8 – Zona de risco, zona controlada e zona livre ...................................................................... 28 Figura 1.9 – Simbologia utilizada nos esquemas de aterramento ......................................................... 31 Figura 1.10 – Esquema TN-S................................................................................................................. 32 Figura 1.11 – Esquema TN-C ................................................................................................................ 32 Figura 1.12 – Esquema TN-C-S............................................................................................................. 33 Figura 1.13 – Esquema TT..................................................................................................................... 33 Figura 1.14 – Esquema IT...................................................................................................................... 34 Figura 1.15 – Curva característica de disparo do dispositivo de corrente de fuga DR com sensibilidade para 30 mA............................................................................................................................................. 39 Figura 1.16 – Etiqueta de sinalização de bloqueio ................................................................................ 43 Figura 1.17 – Passagens com proteção parcial por meio de obstáculos .............................................. 44 Figura 1.18 – Símbolo de isolação dupla ou reforçada ......................................................................... 45 Figura 1.19 – Zona de alcance normal .................................................................................................. 46 Figura 1.20 – Exemplos de placas de advertência ................................................................................ 59 Figura 2.1 – Exemplo de um formulário de APR.................................................................................... 67 Figura 2.2 – Ckeck list para verificação de veículo antes de uma viagem ............................................ 68 Figura 2.3 – Cones de sinalização....................................................................................................... 117 Figura 2.4 – Corrente de sinalização ................................................................................................... 117 Figura 2.5 – Fita de sinalização ........................................................................................................... 118 Figura 2.6 – Grade dobrável e cavalete............................................................................................... 118 Figura 2.7 – Sinalizador estrobo .......................................................................................................... 118 Figura 2.8 – Banqueta isolante ............................................................................................................ 119 Figura 2.9 – Manta isolante e cobertura isolante ................................................................................. 119 Figura 2.10 – Dispositivos de bloqueio e etiquetagem ........................................................................ 119 Figura 2.11 – Placas com diferentes tipos de EPIs .............................................................................120 7 Figura 2.12 – Capacetes de segurança, capacete de segurança com protetor facial, touca para prender os cabelos, carneiras e jugular ............................................................................................... 122 Figura 2.13 – Capuz de segurança...................................................................................................... 122 Figura 2.14 – Óculos de segurança ..................................................................................................... 123 Figura 2.15 – Protetores faciais de segurança .................................................................................... 123 Figura 2.16 – Máscaras de solda de segurança .................................................................................. 124 Figura 2.17 – Protetores auditivos tipo concha e tipo inserção pré-moldados e moldáveis (plug) ..... 124 Figura 2.18 – Respiradores purificadores de ar e filtro ........................................................................ 125 Figura 2.19 – Respiradores de adução de ar....................................................................................... 126 Figura 2.20 – Respiradores de fuga..................................................................................................... 126 Figura 2.21 – Aventais e colete à prova de balas ................................................................................ 127 Figura 2.22 – Luvas de segurança....................................................................................................... 128 Figura 2.23 – Luvas isolantes de borracha e de vaqueta para cobertura ........................................... 129 Figura 2.24 – Infladores de luvas isolantes de borracha ..................................................................... 129 Figura 2.25 – Cremes protetores ......................................................................................................... 130 Figura 2.26 – Mangas de segurança.................................................................................................... 130 Figura 2.27 – Calçados de proteção .................................................................................................... 131 Figura 2.28 – Meia de segurança......................................................................................................... 131 Figura 2.29 – Perneiras de segurança................................................................................................. 132 Figura 2.30 – Calças de segurança ..................................................................................................... 132 Figura 2.31 – Macacões de segurança................................................................................................ 133 Figura 2.32 – Conjunto de segurança.................................................................................................. 134 Figura 2.33 – Vestimentas de segurança ............................................................................................ 135 Figura 2.34 – Trava-quedas, talabartes de segurança e corda de segurança para trava-queda e balancim ............................................................................................................................................... 136 Figura 2.35 – Cinturões de segurança................................................................................................. 136 Figura 2.36 – Magnitude dos danos gerados por acidentes................................................................ 139 Figura 2.37 – Modelo causal de perdas............................................................................................... 141 Figura 2.38 – Iceberg dos custos produzidos pelos acidentes ............................................................ 146 Figura 2.39 – Triângulo e tetraedro do fogo......................................................................................... 167 Figura 2.40 – Limites de inflamabilidade ou explosividade.................................................................. 171 Figura 2.41 – Diagrama de prevenção/controle de incêndios ............................................................. 175 Figura 2.42 – Exemplos de extintores portáteis................................................................................... 181 Figura 2.43 – Rótulo de identificação do extintor................................................................................. 187 Figura 2.44 – Rótulo indicando a classe de fogo na qual o extintor pode ser utilizado e nas quais é proibida sua utilização.......................................................................................................................... 187 Figura 2.45 – Informações complementares do extintor...................................................................... 188 Figura 2.46 – Selo vermelho de certificação do INMETRO ................................................................. 188 8 Figura 2.47 – Selo azul de certificação do INMETRO ......................................................................... 189 Figura 3.1 – Colar cervical, tipóia e tala............................................................................................... 202 Figura 3.2 – Áreas de segurança......................................................................................................... 206 Figura 3.3 – Cartão de triagem ............................................................................................................ 208 Figura 3.4 – Método de triagem S.T.A.R.T. ......................................................................................... 209 Figura 3.5 – Desobstrução das vias aéreas......................................................................................... 210 Figura 3.6 – Verificação da respiração ................................................................................................ 210 Figura 3.7 – Procedimento de respiração boca-a-boca....................................................................... 211 Figura 3.8 – Verificação do pulso......................................................................................................... 211 Figura 3.9 – Local de posicionamento das mãos para a massagem cardíaca.................................... 212 Figura 3.10 – Procedimento de massagem cardíaca .......................................................................... 213 Figura 3.11 – Remoção ou transporte da vítima com maca ................................................................ 214 Figura 3.12 – Uma pessoa removendo ou transportando a vítima de apoio ....................................... 215 Figura 3.13 – Uma pessoa removendo ou tranportando a vítima nos braços..................................... 215 Figura 3.15 – Duas pessoas removendo ou transportanto a vítima com cadeirinha........................... 216 Figura 3.16 – Duas pessoas removendo ou transportanto a vítima segurando pelas extremidades.. 216 Figura 3.17 – Três pessoas removendo ou transportanto a vítima ..................................................... 216 Figura 3.18 – Quatro pessoas removendo ou transportanto a vítima.................................................. 217 9 LISTA DE TABELAS Tabela 1.1 – Percepção do choque de acordo com a intensidade da corrente elétrica........................ 17 Tabela 1.2 – Influência da frequência no limiar de sensação da corrente............................................. 18 Tabela 1.3 – Valores das correntes de fuga detectados pelos vários tipos de dispositivo de proteção (sensibilidade) ........................................................................................................................................ 38 Tabela 1.4 – Distâncias mínimas a serem obedecidas nas passagens destinadas à operação e/ou manutenção quando for asseguradaproteção parcial por meio de obstáculos .................................... 44 Tabela 2.1 – Classificação dos principias riscos ocupacionais em grupos, de acordo com a sua natureza e............................................................................................................................................... 66 a padronização das cores correspondentes .......................................................................................... 66 Tabela 2.2 – Presença de água ............................................................................................................. 81 Tabela 2.3 – Resistência elétrica da corpo humano.............................................................................. 81 Tabela 2.4 – Contato das pessoas com o potencial da terra................................................................. 82 Tabela 2.5 – Tipos de luvas isolantes de borracha.............................................................................. 129 Tabela 2.6 – Classificação dos líquidos combustíveis e Inflamáveis segundo a NBR 7505............... 170 Tabela 2.7 – Classificação dos líquidos combustíveis e Inflamáveis segundo a NR-20 ..................... 170 Tabela 2.8 – Limites de inflamabilidade de alguns líquidos e Gases .................................................. 171 Tabela 2.9 – Ponto de fulgor de algumas substâncias ........................................................................ 172 Tabela 2.10 – Temperatura de auto-ignição de algumas substâncias ................................................ 173 10 APRESENTAÇÃO A presente apostila objetiva reunir, de forma organizada, o conteúdo a ser ministrado no Curso Básico de Segurança em Instalações e Serviços com Eletricidade e servir como material de apoio didático. É um trabalho desenvolvido com base na legislação vigente e na literatura existente sobre o assunto. Engloba livros técnicos, artigos de revistas especializadas, normas técnicas e elementos de outros cursos desenvolvidos em nosso país. Entretanto, por não ser um material capaz de esgotar o tema, deve ser continuamente atualizado e ampliado. A Norma Regulamentadora nº 10 – Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade, estabelece os requisitos e as condições mínimas para a implementação de medidas de controle e sistemas preventivos, que garantam a segurança e a saúde dos trabalhadores que, direta ou indiretamente, interajam em instalações elétricas e serviços com eletricidade nos seus mais diversos usos e aplicações e quaisquer trabalhos realizados nas suas proximidades. A sua nova redação, estabelecida pela Portaria do Ministério do Trabalho em Emprego (MTE) nº 598, de 7/12/2004, foi publicada no Diário Oficial da União (DOU) de 8/12/2004 e altera a anterior, aprovada pela Portaria nº 3.214, de 8/6/1978. Devido às necessidades e à gravidade da situação de segurança e saúde nas atividades com energia elétrica, a nova NR-10 estabeleceu, entre outras novidades, o treinamento específico dos trabalhadores em aspectos de segurança e saúde no trabalho, com carga horária e programação mínima. Para atender esta importante exigência, apresenta-se, na Unidade I, o enfoque básico da Segurança com Eletricidade, na Unidade II, o da Segurança no Trabalho e, na Unidade III, o de Primeiros Socorros. A divisão do programa da NR-10 para o Curso Básico nessas unidades foi a que se achou mais adequada para o desenvolvimento do aprendizado e da formação de um comportamento seguro, prevencionista, frente aos riscos da atividade profissional. Pretende-se, assim, que este trabalho possa contribuir de maneira efetiva para que os trabalhadores tenham o conhecimento necessário dos riscos decorrentes do emprego da energia elétrica e das principais medidas de prevenção de acidentes em instalações elétricas. Conseqüentemente, amplia-se o número de trabalhadores que buscam a proteção e a promoção da saúde e da segurança juntamente com empregadores e governo, para preservar a vida humana e as condições dos postos de trabalho. 11 I – SEGURANÇA COM ELETRICIDADE 1.1 Introdução à Segurança com Eletricidade A energia elétrica está presente em inúmeras atividades do ser humano. É sinônimo de industrialização, progresso e conforto. O seu consumo na indústria e nos transportes fornece a medida do grau de mecanização do trabalho e da industrialização de um país e nas residências, o padrão de vida de sua população. Os principais sistemas energéticos são constituídos por fontes hidráulicas e térmicas, que variam de país para país de acordo com os recursos naturais e o desenvolvimento tecnológico. O conjunto das instalações e equipamentos destinados à geração, transmissão e distribuição de energia elétrica até a medição, inclusive, compõe o chamado Sistema Elétrico de Potência (SEP). A Eletrotécnica, uma das áreas da Engenharia Elétrica, estuda os elementos desse sistema. 1.1.1 Geração de Energia Elétrica No Brasil, a geração de energia elétrica é produzida 80% a partir de usinas hidrelétricas, 11% a partir de usinas termoelétricas e 9% por outros processos. Na usina hidrelétrica, a água é conduzida através de tubulações até seu impacto com as pás de uma turbina, que, assim, começam a girar. A turbina é conectada ao eixo de uma máquina elétrica (gerador ou alternador) que fornece uma tensão elétrica em seus terminais decorrente do movimento das pás. Na usina termoelétrica, a água é substituída por vapor a alta pressão, que é obtido através da queima de combustíveis fósseis (carvão, petróleo, gás) ou de reações nucleares. Geralmente, quando a energia elétrica é gerada a partir da fissão nuclear, a instalação é chamada usina nuclear. Tanto na usina hidrelétrica como na termoelétrica ocorre um processo de transformação de energia mecânica em energia elétrica. No entanto, a energia elétrica pode ser gerada a partir de outros processos de transformação, como, por exemplo, a partir da luz do sol (painéis solares) ou de reações químicas (pilhas ou baterias). O problema é que a eficiência desses processos ainda é baixa. Nos últimos anos, a produção de energia elétrica em usinas eólicas (que usam a força do vento) teve aumento visível. A utilização disseminada da energia elétrica provoca, naturalmente, pesquisas que buscam meios mais econômicos e eficazes de produzi-la. 12 Diversas atividades são realizadas no setor de geração de energia elétrica e os riscos presentes são similares e comuns a qualquer tipo de sistema de produção. São exemplos de atividades realizadas no setor de geração de energia elétrica: • Instalação e manutenção de equipamentos e maquinários (turbinas, geradores, transformadores, disjuntores, capacitores, retificadores, bancos de baterias, chaves, sistemas de medição, etc.); • Operação de painéis de controle e supervisão de processos; • Transformação e elevação da energia elétrica; e • Medição de energia elétrica. 1.1.2 Transmissão de Energia Elétrica A energia elétrica gerada nas usinas é transmitida aos centros de consumo através do sistema de transmissão. Gerada a uma tensão relativamente baixa, é elevada para facilitar o transporte e por razões econômicas associadas (emprego de cabos com menor diâmetro). Essa elevação é feita por transformadores, em subestações elétricas, com níveis de tensão (padronizados de 69 kV, 88 kV, 138 kV, 230 kV ou 440 kV) de acordo com as necessidades de transmissão ou consumo. A energia elétrica é transportada em corrente alternada através de cabos elétricos suspensos a grande altura por torres de transmissão até as subestações abaixadoras. No Brasil, a freqüência da corrente elétrica alternada é 60 hertz (Hz). Há países que utilizam a freqüência de 50 Hz. São exemplos de atividades realizadas no setor de transmissão de energia elétrica:• Construção das linhas de transmissão (estudos de viabilidade e impactos ambientais, desmatamentos, escavações e fundações civis, montagem de torres metálicas, distribuição e posicionamento de bobinas em campo, lançamento e içamento de condutores elétricos, instalação de isoladores e pára-raios, tensionamento e fixação de cabos, ensaios e testes elétricos, etc.); • Inspeção periódica das linhas de transmissão por terra ou helicóptero (estado da estrutura das torres e seus elementos, altura dos cabos elétricos, condições do terreno de acesso as linhas de transmissão, condições do terreno ao longo da extensão da linha, etc.); e • Manutenção das linhas de transmissão (limpeza, substituição e manutenção de isoladores, substituição de pára-raios, substituição e manutenção de elementos das torres, manutenção dos elementos sinalizadores dos cabos, limpeza e desmatamento do terreno, etc.) 13 1.1.3 Distribuição de Energia Elétrica Nas proximidades dos centros de consumo, em subestações elétricas, a energia elétrica tem o seu nível de tensão rebaixado (para níveis padronizados de 11,9 kV, 13,8 kV, 23 kV ou 34,5 kV), sendo transportada por redes elétricas (aéreas ou subterrâneas) até outros transformadores para novos rebaixamentos (110 V, 127 V, 220 V e 380 V) e entregue aos consumidores (indústrias, comércio, serviços e residências) até a medição. São exemplos de atividades realizadas no setor de distribuição de energia elétrica: • Construção de redes de distribuição (estruturas e obras civis); • Montagens de subestações de distribuição; • Montagens de transformadores e acessórios em estruturas nas redes de distribuição; • Recebimento e medição de energia elétrica nas subestações; • Rebaixamento ao potencial de distribuição da energia elétrica; • Manutenção das redes de distribuição aérea; • Manutenção das redes de distribuição subterrânea; • Limpeza e desmatamento do terreno; • Poda de árvores; • Medição do consumo de energia elétrica; e • Operação de painéis de controle e supervisão da distribuição. Como visto, o SEP trabalha, com diversos níveis de tensão, classificados em baixa e alta tensão, normalmente com corrente elétrica alternada (figura 1). Figura 1.1 – Níveis de tensão do SEP É considerada Baixa Tensão (BT) a tensão superior a 50 volts em corrente alternada ou 120 volts em corrente contínua e igual ou inferior a 1000 volts em corrente alternada ou 1500 volts em corrente contínua, entre fases ou entre fase e terra. Por sua vez, a Alta Tensão (AT) é a tensão Usina Estação elevadora Estação rebaixadora Subestação Alta Tensão Baixa Tensão Grandes consumidores Pequenos consumidores Subestação Alta Tensão Alta Tensão Alta Tensão Geração Transmissão Distribuição Distribuição 14 superior a 1000 volts em corrente alternada ou 1500 volts em corrente contínua, entre fases ou entre fase e terra. Existe, ainda, a chamada Extrabaixa Tensão (EBT) que é a tensão não superior a 50 volts em corrente alternada ou 120 volts em corrente contínua, entre fases ou entre fase e terra. A NR-10 não é aplicável a instalações elétricas alimentadas por extrabaixa tensão (NR-10, 10.14.6). Um diagrama ilustrativo da classificação das tensões apresentadas pode ser visto na figura 2. a) b) Figura 1.2 – Classificação de diferentes níveis de tensão a) em corrente alternada b) em corrente contínua 1.1.4 Manutenção com a Linha Desenergizada (linha morta) Todas as atividades de manutenção devem priorizar o trabalho com o circuito desenergizado. Somente serão consideradas desenergizadas as instalações elétricas liberadas para trabalho, mediante os procedimentos apropriados, obedecida a seqüência abaixo: (NR-10, 10.5.1) a) Seccionamento; b) Impedimento de reenergização; c) Constatação da ausência de tensão; d) Instalação de aterramento temporário com equipotencialização dos condutores dos circuitos; e) Proteção dos elementos energizados existentes na zona controlada (NR-10, Anexo I); e f) Instalação da sinalização de impedimento de reenergização. 50 Vca 1000 Vca EBT BT AT 120 Vcc 1500 Vcc EBT BT AT 0 Vca 0 Vcc 15 1.1.5 Manutenção com a Linha Energizada (linha viva) Os trabalhos executados em linha viva devem ser realizados mediante a adoção de procedimentos e metodologias que garantam a segurança dos trabalhadores. Estão associados às atividades realizadas na rede de alta tensão energizada mediante os métodos abaixo: • Método ao contato O trabalhador tem contato com a rede energizada, mas não fica no mesmo potencial. Mantém-se devidamente isolado, utilizando equipamentos de proteção individual e coletiva adequados à tensão da rede (figura 3a). • Método ao potencial O trabalhador fica em contato direto com a tensão da rede, no mesmo potencial. É necessário o emprego de medidas de segurança que garantam o mesmo potencial elétrico no corpo inteiro do trabalhador. Deve ser utilizada uma vestimenta condutiva (roupa, capuz, luvas e botas) ligada à rede através de cabo condutor elétrico (figura 3b). • Método à distância O trabalhador interage com a parte energizada a uma distância segura, através do emprego de procedimentos, estruturas, equipamentos, ferramentas e dispositivos isolantes apropriados (figura 3c). a) b) c) Figura 1.3 – Trabalhos executados em linha viva a) método ao contato b) método ao potencial c) método à distância 16 1.2 Riscos em Instalações e Serviços com Eletricidade 1.2.1 O Choque Elétrico, Mecanismos e Efeitos O choque elétrico é a passagem de corrente elétrica pelo corpo originando efeitos fisiológicos graves ou até mesmo a morte. A corrente elétrica irá circular onde o corpo se tornar parte do circuito elétrico. Para tanto, é necessário estar sob uma diferença de potencial capaz de vencer a resistência elétrica oferecida pelo corpo humano. O choque elétrico pode ser de diferentes tipos: • Choque estático (contato com um corpo eletrizado) É o choque obtido pela descarga de um capacitor, ou seja, gerado a partir do efeito capacitivo, que acumula e retém energia elétrica, presente nos mais diferentes materiais e equipamentos. • Choque dinâmico (contato com um corpo energizado) É o choque tradicional, obtido ao tocar um elemento energizado da rede de energia elétrica. • Descargas elétricas atmosféricas (raios) São gigantescas descargas elétricas entre nuvens ou entre nuvens e a terra, que podem produzir choques elétricos com altíssima corrente. Os fatores que determinam a gravidade do choque elétrico são: as características da corrente elétrica; o percurso da corrente elétrica no corpo; a resistência elétrica do corpo; e as características físicas da vítima. 1.2.1.1 Características da corrente elétrica A intensidade da Corrente Contínua (CC) deve ser mais elevada para ocasionar a sensação do choque elétrico, fibrilação ventricular e morte. A fibrilação ventricular só ocorrerá se essa corrente for aplicada durante um instante curto e especifico do ciclo cardíaco. A Corrente Alternada (CA) de freqüência entre 20 e 100 Hertz são as que oferecem maior risco. As de 60 Hertz, usadas nos sistemas de fornecimento de energia elétrica, são especialmente perigosas, pois se situam próximas à freqüência na qual a possibilidade de ocorrência da fibrilação 17 ventricular é maior. Ocorrem diferenças de sensações do choque elétrico se a vítima for do sexo feminino ou masculino. Tabela 1.1 – Percepção do choque de acordo com a intensidadeda corrente elétrica Intensidade da corrente elétrica Percepção do choque 0,1 à 0,5 mA Leve percepção e, geralmente, nenhum efeito, além de uma minúscula fisgada. 0,5 à 10 mA Ligeira paralisação nos músculos do braço, início de tetanização, sem perigo. 10 à 30 mA Sensação dolorosa, contrações violentas e perturbação circulatória. 30 à 500 mA Paralisia estendida entre os músculos do tórax com sensação de falta de ar e tontura, com possibilidades de fibrilação ventricular. > 500 mA Traumas cardíacos persistentes e, em 98% dos casos, é mortal, salvo ocorra internação imediata com auxílio de pessoas especializadas e com equipamentos adequados. Valores para pessoas com peso acima de 50 Kg Na figura 1.4 são mostradas as zonas de efeito da corrente alternada (de 50 a 60 Hz) sobre adultos. Legenda: Zona 1: Em geral nenhuma reação Zona 2: Em geral nenhum efeito patofisiológico perigoso Zona 3: Em geral nenhum risco de fibrilação Zona 4: Fibrilação possível (probabilidade de até 50%) Zona 5: Risco de fibrilação (probabilidade superior a 50%) Figura 1.4 – Zonas de efeito da corrente alternada (de 50 a 60 Hz) sobre adultos Fonte: IEC 60479-1 t(ms) 1 2 3 4 5 10.000 5.000 2.000 1.000 500 200 100 50 20 10 0,1 0,2 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1.000 2.000 5.000 10.000 mA a b c d 18 Tabela 1.2 – Influência da frequência no limiar de sensação da corrente Freqüência (Hz) Limiar da sensação (mA) 50-60 1 500 1,5 1.000 2 5.000 7 10.000 14 100.000 50 1.2.1.2 Percurso da corrente elétrica no corpo O corpo humano conduz eletricidade. Assim, quando colocado em um circuito energizado, passa a ser atravessado por uma corrente elétrica, cujo percurso dependerá da posição dos contatos com o circuito. Os efeitos fisiológicos irão depender, em parte, desse percurso, pois, em sua passagem, a corrente poderá atingir órgãos vitais. A figura 1.5 mostra a posição dos contatos e o caminho percorrido pela corrente no corpo humano. Em todos os casos, de acordo com a intensidade da corrente, poderá haver queimaduras mais ou menos graves, além de certos efeitos eletrolíticos que podem determinar graves perturbações internas. Figura 1.5 – Posição dos contatos e caminho percorrido pela corrente no corpo humano Os percursos da corrente no corpo humano, conforme a figura 5, são: • Cabeça-Pé A corrente entra pela cabeça e sai pelo pé, se ultrapassar certos limites de intensidade produzirá asfixia, fibrilação ventricular e conseqüente falha circulatória. • Mão-Pé A corrente entra pela mão e sai pelo pé, percorrendo o tórax e atingindo a região dos centros nervosos que controlam a respiração, os músculos do tórax e o coração. Há, ainda, atuação sobre o diafragma e órgãos abdominais. 19 • Mão-Mão A corrente entra por uma das mãos e sai pela outra, percorrendo o tórax e atingindo a região dos centros nervosos que controlam a respiração, os músculos do tórax e o coração. • Cabeça-Mão A corrente entra pela cabeça e sai pela mão, percorrendo o tórax e atingindo a região dos centros nervosos que controlam a respiração, os músculos do tórax e o coração. • Pé-Pé A corrente entra por um dos pés e sai pelo outro, percorrendo pernas, coxas e abdome. A perturbação dos órgãos abdominais e as alterações musculares são os principais efeitos. O coração e os centros nervosos não são diretamente atingidos. As tensões perigosas que podem aparecer nas instalações elétricas e em seus arredores, tanto devido a defeitos nas linhas de transmissão quanto a falhas na isolação dos equipamentos são classificadas como: • Tensão de toque É a diferença de potencial entre uma parte metálica aterrada e um ponto da superfície da terra, separados por uma distância que pode ser alcançada pelo braço de uma pessoa (considera-se como sendo de 1 m). • Tensão de transferência É um caso particular da tensão de toque, em que uma pessoa faz contato físico com a parte metálica através de um condutor (distância variável). • Tensão de passo É a diferença de potencial entre dois pontos da superfície do solo, separados por uma distância igual ao passo de uma pessoa (considera-se como sendo de 1 m). 1.2.1.3 Resistência elétrica do corpo A intensidade da corrente que circula pelo corpo depende da resistência elétrica que este oferecer à passagem da corrente e, também, de qualquer outra resistência que esteja entre o corpo e a terra. A resistência oferecida é devida, basicamente, à camada externa da pele. Dependendo da sua espessura, está situada entre 100.000 e 600.000 ohms (Ω), isto quando seca e sem cortes. A resistência oferecida pela parte interna do corpo (sangue, músculos e demais tecidos) é baixa, comparada com a da pele. Mede 300 ohms em média e apresenta um valor máximo de 500 ohms. 20 1.2.1.4 Características físicas da vítima Os efeitos do choque elétrico serão menores ou maiores conforme o sexo, a idade e a saúde da vítima. Os valores da intensidade da corrente para uma determinada sensação do choque elétrico são menores para o sexo feminino do que para o sexo masculino. Além disso, quanto mais avançada for a idade da vítima ou mais debilitada estiver a sua saúde maiores serão os efeitos do choque elétrico sofrido. Problemas cardíacos aumentam à possibilidade de danos maiores a vítima. Os meios que criam condições para que uma pessoa venha a sofrer um choque elétrico são: • Contato com um condutor nú energizado Muitos acidentes ocorrem devido à falta de proteção de condutores nús energizados ou mesmo à falta de cuidado das pessoas ao trabalhar em instalações elétricas em que foi removida tal proteção. Uma das causas mais comuns desses acidentes é o contato com condutores nús aéreos energizados. Equipamentos como guindastes e caminhões basculantes podem tocar nos condutores aéreos, tornando-se parte do circuito elétrico. Neste caso, se alguém (pessoa passando pelo local ou o motorista descendo do veículo) tiver contato com o veículo e a terra, simultaneamente, ocorrerá um acidente fatal. Deve-se ter cuidado, também, ao trabalhar com bancos de capacitores, pois, embora desligados do circuito que os alimenta, conservam sua carga elétrica por um certo tempo. O contato de uma pessoa com esse circuito irá descarregar a energia que foi armazenada. Ainda, para desligar ou ligar o primário de transformadores, as cargas ligadas ao secundário devem ter sido desligadas, caso contrário, poderá induzir no primário uma tensão elevadíssima. É fundamental que a fiação da instalação elétrica e as extensões nunca tenham os terminais de seus condutores expostos. Um material isolante apropriado (fita isolante) deve ser usado para impedir o contato acidental com o condutor nú. Se uma pessoa pegar um tomada de extensão sem a devida isolação sofrerá um choque elétrico ao tocar em seus contatos. • Falha na isolação elétrica Os condutores usados em equipamentos e instalações elétricas são recobertos por uma película isolante. A eficácia dessa película é comprometida por diversos fatores: - Calor e temperaturas elevadas (principalmente devido à intensidade da corrente que circula pelo condutor); - Umidade - Oxidação; - Radiação ultravioleta (a radiação solar, por exemplo, é capaz de gerar processos fotoquímicos que provocam a ruptura de polímeros); 21 - Produtos químicos (os ácidos, lubrificantes e sais são capazes de degradar os materiais isolantes); - Desgaste mecânico (devido à abrasão, o corte, a flexão e a torção do recobrimento dos condutores); - Fatores biológicos (presença de fungos, insetos, roedores, etc.); - Altas tensões (arcos elétricos criam buracos ou degradação química na isolação); e - Pressão (o vácuo pode causar o desprendimentode materiais voláteis dos isolantes orgânicos, causando vazios internos e conseqüente variação nas suas dimensões, perda de peso e redução de sua resistividade). 1.2.2 Arcos elétricos; Queimaduras e Quedas A corrente elétrica pode causar os seguintes efeitos fisiológicos: • Tetanização É a paralisia muscular provocada pela circulação de corrente através dos nervos que controlam os músculos (contração violenta dos músculos). A corrente supera os impulsos elétricos que são enviados pela mente e os anula, podendo bloquear um membro ou o corpo inteiro. A consciência do indivíduo e a sua vontade de interromper o contato de nada valem neste caso. Pode causar lesões fatais ou não de uma maneira indireta através de quedas e batidas. • Parada respiratória Os músculos peitorais (músculos dos pulmões), quando estão envolvidos na tetanização, são bloqueados de maneira a cessar a respiração. Isto ocorre quando a intensidade da corrente elétrica for de valor elevado (normalmente acima de 30 mA) e circular por um período de tempo relativamente pequeno (normalmente por alguns minutos). Trata-se de uma grave emergência, a falta de ar pode causar lesões cerebrais e a morte. • Fibrilação ventricular A corrente elétrica, atingindo o coração, pode perturbar o seu funcionamento, causando a falta de oxigênio nos tecidos do corpo e no cérebro. Os impulsos periódicos que em condições normais regulam as contrações (sístole) e as expansões (diástole) são alterados e o coração vibra desordenadamente (perde o passo). Isto ocorre quando a intensidade da corrente for da ordem de 15 mA e circular por um período de tempo superior a 0,25 s. A fibrilação é um fenômeno irreversível que se mantém mesmo depois do descontato do indivíduo com a corrente. Só pode ser anulada mediante o emprego de um equipamento conhecido como desfibrilador. 22 • Queimadura As vítimas de acidente com eletricidade apresentam, na maioria dos casos, queimaduras. As queimaduras causadas pela eletricidade são, geralmente, menos dolorosas que as causadas por efeitos químicos, térmicos e biológicos, pois chegam a destruir as terminações nervosas. Isto não significa que são menos perigosas, pois tendem a progredir em profundidade, mesmo depois de desfeito o contato elétrico ou a descarga. A passagem de corrente elétrica pelo corpo produz, devido à alta resistência da pele, alterações estruturais conhecidas como “marcas de corrente”. Além disso, a corrente circulando é acompanhada pelo desenvolvimento de calor produzido pelo Efeito Joule (uma quantidade de energia elétrica é transformada em calor), podendo produzir queimaduras em todos os graus (superficiais ou profundas), dependendo da intensidade da corrente, da resistência oferecida pelo corpo e do tempo de exposição. Nos pontos de contato direto, as queimaduras produzidas pela corrente são profundas e de cura mais difícil, podendo causar a morte por insuficiência renal. As queimaduras são mais intensas nos pontos de entrada e de saída da corrente elétrica. As lesões de pele tornam-se, em poucas horas, enegrecidas e, em geral, são bem delimitadas. Para que haja a passagem de corrente através de uma pessoa não há necessidade de seu contato direto com partes energizadas. Uma descarga elétrica pode ocorrer com a proximidade da pessoa das partes eletricamente carregadas. As formas como a eletricidade pode produzir queimaduras são classificadas em: • Queimaduras por contato Ocorre quando se toca uma superfície condutora energizada. As queimaduras podem ser locais e profundas, atingindo até a parte óssea ou muito pequenas, deixando apenas uma mancha branca na pele. • Queimaduras por arco elétrico Um arco elétrico é o resultado de uma ruptura dielétrica (meio não metálico e não condutor de eletricidade) de um gás, tal como o ar, ocasionada por um fluxo de corrente elétrica. A ruptura produz uma descarga de plasma (gás ionizado que tem um número suficientemente grande de partículas carregadas para blindar eletrostaticamente a si mesmo), similar a uma fagulha instantânea. Um termo antigo (fora de uso) para arco elétrico é arco voltaico. O arco ocorre em um espaço preenchido de gás entre dois eletrodos condutivos e resulta numa temperatura muito alta, capaz de fundir ou vaporizar qualquer coisa. São usados em soldagem, corte, lâmpadas de arco voltaico (antigos projetores de filme e holofotes), fornos para produção de aço, lâmpadas fluorescentes, lâmpadas de vapor de mercúrio e sódio, lâmpadas de câmara de flash, monitores de plasma e letreiros de neon (arco elétrico de baixa pressão). Arcos indesejáveis podem levar à deterioração de sistemas de transmissão de energia e equipamentos eletrônicos. 23 A energia liberada pelo arco elétrico pode: – Provocar incêndios e destruir equipamentos; – Queimar roupas (por ignição do tecido); – Projetar pessoas e materiais; – Emitir raios ultravioleta/infravermelho; e – Irradiar temperaturas (de 6.000°C até 30.000°C) que excedem o limite da pele humana (1,2 cal/cm2). • Queimaduras por vapor metálico Na fusão de um fusível ou condutor, há a emissão de vapores e derramamento de metais derretidos, podendo atingir as pessoas localizadas nas proximidades. 1.2.2.1 Quedas As quedas constituem uma das principais causas de acidentes no setor elétrico, ocorrem em conseqüência de choques elétricos, de utilização inadequada de equipamentos de elevação (escadas, cestas, andaimes), falta ou uso inadequado de Equipamento de Proteção Individual (EPI), falta de treinamento dos trabalhadores, falta de delimitação e de sinalização do canteiro do serviço e ataque de insetos. 1.2.3 Campos Eletromagnéticos Um campo eletromagnético é um campo composto pelos vetores Campo Elétrico e Campo Magnético. Os campos eletromagnéticos são gerados na passagem da corrente elétrica nos meios condutores e estão presentes, por exemplo, em circuitos elétricos, linhas de transmissão, radar, rádio, solda elétrica, telefonia celular, fornos de microondas. 24 1.2.3.1 Efeitos da Exposição a Campos Eletromagnéticos • Podem afetar o sistema de defesa imunológico, interferindo na vigilância que os linfócitos (tipo de célula do sangue) exercem contra as infecções e doenças em nosso corpo, inclusive do câncer. • A interferência pode aumentar o risco de linfomas (tumores do sistema linfático) e outros tipos de câncer, facilitando o crescimento descontrolado das células cancerígenas. • Os efeitos sobre a saúde podem se manifestar de forma sutil ou ao longo do tempo. • Pode alterar o ritmo normal do corpo (ritmo circadiano), em homens e animais. As conseqüências são depressão e alteração da sensibilidade a medicamentos e toxinas. 1.2.3.2 Formas de Proteção a Campos Eletromagnéticos • Sob condições normais de trabalho, não existe risco agudo ou imediato na exposição aos campos eletromagnéticos. • O método mais fácil para evitar uma superexposição ou exposição desnecessária é manter distância da fonte que emite a energia eletromagnética. • Cuidados especiais devem ser tomados por pessoas que possuam marca passo, aparelhos auditivos ou outros tipos de aparelhos eletrônicos em seu corpo. O funcionamento pode ser comprometido na presença de campos magnéticos intensos. 25 1.3 Medidas de Controle do Risco Elétrico O princípio que fundamenta as medidas de proteção contra choques especificadas na Norma Brasileira – Instalações elétricas de baixa tensão (ABNT NBR 5410:2004) pode ser assim resumido: • Partes vivas perigosas não devem ser acessíveis; e • Massas ou partes condutivas acessíveis não devem oferecer perigo, seja em condições normais, seja, em particular, em caso de alguma falha que as tornem acidentalmente vivas. Deste modo, a proteção contra choques elétricos compreende, em caráter geral, dois tipos de proteção:• Proteção básica - Meio destinado a impedir contato com partes vivas perigosas em condições normais (por exemplo, isolação básica ou separação básica, uso de barreira ou invólucro e limitação da tensão) e • Proteção supletiva - Meio destinado a suprir a proteção contra choques elétricos quando massas ou partes condutivas acessíveis tornam-se acidentalmente vivas (por exemplo, equipotencialização e seccionamento automático da alimentação, isolação suplementar e separação elétrica). A proteção em caráter específico é denominada Proteção adicional. É o meio destinado a garantir a proteção contra choques elétricos em situações de maior risco de perda ou anulação das medidas normalmente aplicáveis, de dificuldade no atendimento pleno das condições de segurança associadas a determinada medida de proteção e/ou, ainda, em situações ou locais em que os perigos do choque elétrico são particularmente graves (por exemplo, realização de equipotencializações suplementares e o uso de proteção diferencial-residual de alta sensibilidade). Os conceitos de “proteção básica” e de “proteção supletiva” correspondem, respectivamente, aos conceitos de “proteção contra contatos diretos” e de “proteção contra contatos indiretos” vigentes até a edição anterior NBR 5410:2004. Contato direto ocorre quando uma pessoa entra em contato com uma parte viva (energizada) de um elemento sob tensão, por negligência ou desrespeito às instruções de segurança e contato indireto, quando uma pessoa entra em contato com um elemento que está acidentalmente sob tensão devido, por exemplo, a um defeito de isolamento. O choque é conseqüência de um defeito imprevisível e não da negligência da pessoa. A proteção contra os contatos diretos envolve fundamentalmente medidas preventivas e a proteção contra os contatos indiretos é usualmente feita através da utilização de aparelhos sensíveis à corrente diferencial-residual resultante de um defeito de isolamento. 26 1.3.1 Desenergização A desenergização é um conjunto de ações coordenadas entre si, seqüenciadas e controladas, destinadas a garantir a efetiva ausência de tensão no circuito, trecho ou ponto de trabalho, durante todo o tempo de intervenção e sob controle dos trabalhadores envolvidos. Deve ser sempre programada e amplamente divulgada para que a interrupção da energia elétrica reduza os transtornos e a possibilidade de acidentes. A reenergização deverá ser autorizada mediante a divulgação a todos os envolvidos. Os serviços a serem executados em instalações elétricas desligadas, mas com possibilidade de energização, por qualquer meio ou razão, devem atender ao que estabelece o disposto no item 10.6 da NR-10, que diz respeito à segurança em instalações elétricas energizadas. Somente serão consideradas desenergizadas as instalações elétricas liberadas para trabalho, mediante os procedimentos apropriados, obedecida a seqüência abaixo: (NR-10, 10.5.1) • Seccionamento É o ato de promover a descontinuidade elétrica total, com afastamento adequado de acordo com o nível de tensão em questão, entre um e outro circuito ou dispositivo, obtida mediante o acionamento de dispositivo apropriado (chave seccionadora, interruptor, disjuntor), acionado por meios manuais ou automáticos, ou ainda através de ferramental apropriado e segundo procedimentos específicos. • Impedimento de reenergização É o estabelecimento de condições que impeçam, de modo reconhecidamente garantido, a reenergização do circuito ou equipamento desenergizado, assegurando ao trabalhador o controle do seccionamento. Na prática, trata-se da aplicação de travamentos mecânicos, por meio de fechaduras, cadeados e dispositivos auxiliares de travamento ou da utilização de sistemas informatizados equivalentes. Deve-se utilizar um sistema de travamento do dispositivo de seccionamento, para o quadro, painel ou caixa de energia elétrica de modo a garantir o efetivo impedimento de reenergização involuntária ou acidental do circuito ou equipamento durante a execução da atividade que originou o seccionamento. 27 • Constatação da ausência de tensão É a verificação da efetiva ausência de qualquer tensão nos condutores do circuito. Deve ser feita com detectores testados, podendo ser realizada por contato ou por aproximação e de acordo com procedimentos específicos (figura 1.6). Figura 1.6 – Detector de tensão por contato direto acoplável a vara de manobra telescópica • Instalação de aterramento temporário com equipotencialização dos condutores dos circuitos Constatada a inexistência de tensão, um condutor do conjunto de aterramento temporário deverá ser ligado à terra e ao neutro do sistema, quando houver, e às demais partes condutoras estruturais acessíveis. Na seqüência, deverão ser conectadas as garras de aterramento aos condutores-fase, previamente desligados, obtendo-se assim uma equalização de potencial entre todas as partes condutoras no ponto de trabalho. Como este procedimento é realizado em uma instalação apenas desligada, pressupõe os cuidados relativos à possibilidade de ocorrência de arcos. Figura 1.7 – Aterramento temporário de rede aérea 28 É importante controlar a quantidade de aterramentos temporários implantados de forma a garantir a retirada de todas as unidades antes da reenergização. • Proteção dos elementos energizados existentes na zona controlada Todos os elementos energizados, situados na zona controlada, para que não possam ser acidentalmente tocados, deverão receber isolação conveniente (mantas, calhas, capuz de material isolante, etc.) A zona controlada é a área em torno da parte condutora energizada, não segregada, acessível, de dimensões estabelecidas de acordo com o nível de tensão, cuja aproximação só é permitida a profissionais autorizados, como disposto no Anexo II da NR-10. A figura 1.8 mostra a zona controlada, zona de risco e zona livre para situações distintas. A segregação e confinamento do perigo dentro da zona controlada, assegurando uma zona livre a partir do exterior da sua superfície, pode ser feita com a instalação de invólucros (quadros, painéis e caixas com acesso restrito) e barreiras (portas, paredes, telas, etc.). a) b) Legenda: Rr = Raio circunscrito radialmente de delimitação da zona de risco. Rc = Raio circunscrito radialmente de delimitação da zona controlada. ZL = Zona livre. ZC = Zona controlada, restrita a trabalhadores autorizados. ZR = Zona de risco, restrita a trabalhadores autorizados e com adoção de técnicas, instrumentos e equipamentos apropriados de trabalho. PE = Ponto da instalação energizado. SI = Superfície isolante construída com material resistente e dotada de todos dispositivos de segurança. Figura 1.8 – Zona de risco, zona controlada e zona livre a) distâcias no ar que delimitam radialmente as zonas de risco, controlada e livre b) distâncias no ar que delimitam radialmente as zonas de risco, controlada e livre, com interposição de superfície de separação física adequada Fonte: NR-10, Anexo I ZL ZC ZR PE Rc Rr ZL ZC PE Rc Rr ZL SI ZR 29 • Instalação da sinalização de impedimento de reenergização Deverá ser adotada sinalização adequada de segurança, destinada à advertência e à identificação da razão de desenergização e informações do responsável. Os cartões, avisos, placas ou etiquetas de sinalização do travamento ou bloqueio devem ser claros e adequadamente fixados. No caso de método alternativo, procedimentos específicos deverão assegurar a comunicação da condição impeditiva de energização a todos os possíveis usuários do sistema. O estado de instalação desenergizada deve ser mantido até a autorização para reenergização, devendo ser reenergizada respeitandoa seqüência de procedimentos abaixo: (NR-10, 10.5.2) a) Retirada das ferramentas, utensílios e equipamentos; b) Retirada da zona controlada de todos os trabalhadores não envolvidos no processo de reenergização; c) Remoção do aterramento temporário, da equipotencialização e das proteções adicionais; d) Remoção da sinalização de impedimento de reenergização; e e) Destravamento, se houver, e religação dos dispositivos de seccionamento. 1.3.2 Aterramento Funcional (TN/TT/IT); de Proteção; Temporário Aterramento é a ligação elétrica efetiva, confiável e adequada, intencional à terra (solo), entendida como a massa condutora com potencial elétrico, convencionadamente, igual a zero, através da qual correntes elétricas podem fluir. O aterramento pode ser de três tipos: • Aterramento funcional É a ligação à terra de um dos condutores do sistema, geralmente o neutro. • Aterramento de proteção É a ligação à terra das massas (paredes metálicas de equipamentos ou instalações que não fazem parte do circuito elétrico) e dos elementos condutores estranhos à instalação, visando a proteção contra choques elétricos por contato indireto. • Aterramento temporário É a ligação elétrica efetiva, confiável e adequada intencional à terra, destinada a garantir a equipotencialidade e mantida continuamente durante a intervenção na instalação elétrica (NR-10, Glossário). 30 1.3.2.1 Componentes de um Aterramento O condutor ou conjunto de condutores enterrados no solo e eletricamente ligado(s) à terra para fazer um aterramento, denomina-se eletrodo de aterramento. Pode ser desde uma haste ou um conjunto de hastes enterradas e interligadas até outros tipos de condutores em diversas configurações. Seus materiais e dimensões devem ser selecionados de modo a resistir à corrosão e apresentar resistência mecânica adequada. A NBR 5410 apresenta os materiais e as dimensões mínimas comumente utilizáveis em eletrodos de aterramento. Terminologia usada: • Condutor de proteção Interliga massas, partes condutoras estranhas, terminal de aterramento, eletrodos de aterramento, pontos de alimentação aterrados ou ligados ao neutro. • Condutor de proteção principal Interliga o terminal de aterramento principal aos terminais de aterramentos dos diversos condutores de proteção. • Ligação equipotencial Destinada a igualar ou aproximar os potenciais de massas ou partes metálicas da instalação, não destinadas à condução de correntes. • Terminal de aterramento É a barra ou terminal destinado a interligar ao dispositivo de aterramento, condutores de proteção e condutores de equipotencialidade. 1.3.2.2 Esquemas de Aterramento Conforme a NBR 5410, são considerados os esquemas de aterramento TN / TT / IT, cabendo as seguintes observações sobre as ilustrações e símbolos utilizados: • As figuras na seqüência, que ilustram os esquemas de aterramento, devem ser interpretadas de forma genérica. Elas utilizam, como exemplo, sistemas trifásicos. As massas indicadas não simbolizam um único, mas sim qualquer número de equipamentos elétricos. Além disso, as figuras não devem ser vistas com conotação espacial restrita. Deve-se notar, neste particular, que como uma mesma instalação pode eventualmente abranger mais de uma edificação, as massas devem necessariamente compartilhar o mesmo eletrodo de aterramento, se pertencentes a uma mesma edificação, mas podem, em princípio, estar ligadas a eletrodos de aterramento 31 distintos, se situadas em diferentes edificações, com cada grupo de massas associado ao eletrodo de aterramento da edificação respectiva. • Nessas figuras são utilizados os seguintes símbolos : Figura 1.9 – Simbologia utilizada nos esquemas de aterramento Fonte: NBR 5410 • Na classificação dos esquemas de aterramento é utilizada a seguinte simbologia: Primeira letra – Situação da alimentação em relação à terra: T = um ponto diretamente aterrado; I = isolação de todas as partes vivas em relação à terra ou aterramento de um ponto através de impedância; Segunda letra – Situação das massas da instalação elétrica em relação à terra: T = massas diretamente aterradas, independentemente do aterramento eventual de um ponto da alimentação; N = massas ligadas ao ponto da alimentação aterrado (em corrente alternada, o ponto aterrado é normalmente o ponto neutro); Outras letras (eventuais) – Disposição do condutor neutro e do condutor de proteção: S = funções de neutro e de proteção asseguradas por condutores distintos; C = funções de neutro e de proteção combinadas em um único condutor (condutor PEN). Esquema TN O esquema TN possui um ponto da alimentação diretamente aterrado, sendo as massas ligadas a esse ponto através de condutores de proteção. São consideradas três variantes de esquema TN, de acordo com a disposição do condutor neutro e do condutor de proteção, a saber: 32 • Esquema TN-S, no qual o condutor neutro e o condutor de proteção são distintos Figura 1.10 – Esquema TN-S Fonte: NBR 5410 • Esquema TN-C, no qual as funções de neutro e de proteção são combinadas em um único condutor, na totalidade do esquema: Figura 1.11 – Esquema TN-C NOTA: As funções de neutro e de condutor de proteção são combinadas num único condutor, na totalidade do esquema. Fonte: NBR 5410 33 • Esquema TN-C-S, em parte do qual as funções de neutro e de proteção são combinadas em um único condutor (figura 12) Figura 1.12 – Esquema TN-C-S NOTA: As funções de neutro e de condutor de proteção são combinadas num único condutor em parte dos esquemas. Fonte: NBR 5410 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 . Figura 1.13 – Esquema TT Fonte: NBR 5410 34 Esquema IT No esquema IT, todas as partes vivas são isoladas da terra ou um ponto da alimentação é aterrado através de impedância. As massas da instalação são aterradas, verificando-se as seguintes possibilidades: • Massas aterradas no mesmo eletrodo de aterramento da alimentação, se existente; • Massas aterradas em eletrodo(s) de aterramento próprio(s), seja porque não há eletrodo de aterramento da alimentação, seja porque o eletrodo de aterramento das massas é independente do eletrodo de aterramento da alimentação. A = sem aterramento da alimentação. B = alimentação aterrada através de impedância. B.1 = massas aterradas em eletrodos separados e independentes do eletrodo de aterramento da alimentação. B.2 = massas coletivamente aterradas em eletrodo independente do eletrodo de aterramento da alimentação. B.3 = massas coletivamente aterradas no mesmo eletrodo da alimentação. 1) O neutro pode ou não ser distribuído. Figura 1.14 – Esquema IT Fonte: NBR 5410 35 1.3.2.3 Aterramento Temporário O aterramento elétrico temporário de uma instalação tem por função evitar acidentes gerados pela energização acidental da rede, propiciando rápida atuação do sistema automático de seccionamento ou proteção. Também tem o objetivo de promover proteção aos trabalhadores contra descargas atmosféricas que possam interagir ao longo do circuito em intervenção. Esse procedimento deverá ser adotado a montante (antes) e a jusante (depois) do ponto de intervenção do circuito e derivações se houver, salvo quando a intervenção ocorrer no final do trecho. Deve ser retirado ao final dos serviços. Nas subestações, por ocasião da manutenção dos componentes, se conecta os componentes do aterramento temporário à malha de aterramento fixa, já existente. A energização acidental pode ser causada por: • Erros na manobra; • Fechamento de chave seccionadora; • Contato acidental com outros circuitos energizados,situados ao longo do circuito; • Tensões induzidas por linhas adjacentes ou que cruzam a rede; • Fontes de alimentação de terceiros (geradores); • Linhas de distribuição para operações de manutenção e instalação e colocação de transformador; • Torres e cabos de transmissão nas operações de construção de linhas de transmissão; • Linhas de transmissão nas operações de substituição de torres ou manutenção de componentes da linha; e • Descargas atmosféricas. Para cada classe de tensão existe um tipo de aterramento temporário. O mais usado em trabalhos de manutenção ou instalação nas linhas de distribuição é um conjunto ou “Kit” padrão composto pelos seguintes elementos: • Vara ou bastão de manobra em material isolante, com cabeçotes de manobra; • Grampos condutores (para conexão do conjunto de aterramento com os condutores e a terra); • Trapézio de suspensão (para elevação do conjunto de grampos à linha e conexão dos cabos de interligação das fases, de material leve e bom condutor, permitindo perfeita conexão elétrica e mecânica dos cabos de interligação das fases e descida para terra); • Grampos (para conexão aos condutores e ao ponto de terra); • Cabos de aterramento de cobre, extraflexível e isolado; e • Trado ou haste de aterramento (para ligação do conjunto de aterramento com o solo, deve ser dimensionado para propiciar baixa resistência de terra e boa área de contato com o solo). 36 1.3.3 Equipotencialização Para que a corrente elétrica passe através do corpo humano, é necessário que haja uma diferença de potencial entre duas partes desse corpo. Nesse sistema de proteção, não há diferença de potencial entre essas partes (são equipotenciais). A equipotencialização é, portanto, o procedimento que consiste na interligação de elementos especificados, visando obter a equipotencialidade necessária para os fins desejados. 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. Todas as massas de uma instalação devem estar ligadas a condutores de proteção. Em cada edificação deve ser realizada uma equipotencialização principal, em condições especificadas, e tantas eqüipotencializações suplementares quantas forem necessárias. Admite-se que os seguintes elementos sejam excluídos das eqüipotencializações: • Suportes metálicos de isoladores de linhas aéreas fixados à edificação que estiverem fora da zona de alcance normal; • Postes de concreto armado em que a armadura não é acessível; e Massas que, por suas reduzidas dimensões (até aproximadamente 50 mm x 50 mm) ou por sua disposição, não possam ser agarradas ou estabelecer contato significativo com parte do corpo humano, desde que a ligação a um condutor de proteção seja difícil ou pouco confiável. 1.3.4 Seccionamento Automático da Alimentação O Seccionamento automático da alimentação é destinado a evitar que uma tensão de contato superior à tensão de contato limite se mantenha por um tempo tal que possa resultar em risco de efeito fisiológico adverso para pessoas e animais. Princípio do seccionamento automático − Um dispositivo de proteção (disjuntor, fusível, diferencial residual, etc.) deve seccionar automaticamente a alimentação do circuito ou equipamento por ele protegido sempre que uma falta (entre parte viva e massa ou entre parte viva e condutor de proteção) no circuito ou equipamento der origem a uma corrente superior ao valor pertinente da tensão de contato limite. Esta medida de proteção requer a coordenação entre o esquema de aterramento adotado e as características dos condutores e dispositivos de proteção. 37 Valores para a tensão de contato limite para diferentes situações são apresentados na NBR 5410. O seccionamento automático é de suma importância em relação a: • Proteção de contatos diretos e indiretos de pessoas e animais; • Proteção do sistema com altas temperaturas e arcos elétricos; • Quando as correntes ultrapassarem os valores estabelecidos para o circuito; • Proteção contra correntes de curto-circuito; e • Proteção contra sobre tensões. 1.3.5 Dispositivos a Corrente de Fuga São dispositivos de proteção operados por corrente. Tem por finalidade desligar da rede de fornecimento de energia elétrica, o equipamento ou instalação que ele protege, na ocorrência de uma corrente de fuga que exceda determinado valor. Exemplo: Dispositivo Diferencial-Residual (DDR). A proteção diferencial-residual (DR) pode ser realizada através de: • Interruptores diferenciais-residuais; • Disjuntores com proteção diferencial-residual incorporada; • Tomadas com interruptor DR incorporado; • Blocos diferenciais acopláveis a disjuntores em caixa moldada ou a disjuntores modulares; • Peças avulsas (relé DR e transformador de corrente toroidal), que são associados ao disparador de um disjuntor ou a um contator ou, ainda, associadas apenas a um elemento de sinalização e/ou alarme, se for este o objetivo. É necessário que, tanto o dispositivo quanto o equipamento ou instalação elétrica, estejam ligados a um sistema de terra. O dispositivo diferencial-residual é constituído por um transformador de corrente, um disparador (relé) e um mecanismo liga-desliga. Em sua construção apresenta, também, um elemento que permite que o mesmo seja testado para ver se está dentro das especificações de operação. Todos os condutores necessários para levar a corrente ao equipamento, inclusive o condutor terra, passam pelo transformador de corrente. Este transformador é que detecta o aparecimento da corrente de fuga. Numa instalação sem defeitos, a somatória das correntes no primário do transformador de corrente é praticamente nula. Ocorrendo uma falha de isolamento em um equipamento alimentado por esse circuito, aparecerá uma corrente para a terra. Assim, a somatória das correntes não é mais nula, induzindo, desta forma, uma tensão no secundário que está alimentando o disparador e que, num tempo inferior a 0,2 s, acionará o interruptor. A situação é semelhante se alguma pessoa vier a tocar 38 uma parte viva do circuito protegido. A porção de corrente que irá circular pelo corpo da pessoa provocará um desequilíbrio no somatório das correntes. Os dispositivos fabricados têm capacidade de interromper o fornecimento de energia elétrica a equipamentos ou a circuitos elétricos que operem com correntes até 160 A. A sensibilidade exigida para detectar correntes de fuga, dependerá das características do circuito em será instalado. Tabela 1.3 – Valores das correntes de fuga detectados pelos vários tipos de dispositivo de proteção (sensibilidade) Corrente nominal (A) Corrente nominal de fuga (mA) 40 30 63 30 40 500 100 500 160 500 Os DRs com corrente de atuação superior a 30 mA, que compõem o grupo de dispositivos de baixa sensibilidade, só são admitidos na proteção contra contatos indiretos. Já os com corrente de atuação igual ou inferior a 30 mA, classificados como de alta sensibilidade, são admitidos tanto na proteção contra contatos indiretos quanto na proteção complementar contra diretos. Tem aplicalção, por exemplo, em circuitos de banheiros, tomadas externas e de cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens. A razão que qualifica os DRs de até 30 mA como os únicos capazes de prover proteção complementar contra contatos diretos é o gráfico dos efeitos da corrente elétrica no corpo humano estabelecido na IEC 60479. 39 A Curva Característica de disparo do dispositivo DR com sensibilidade para 30 mA é mostrada na figura 1.15. Figura 1.15 – Curva característica de disparo do dispositivo de corrente de
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