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W BA 10 85 _V 1. 0 FORNECIMENTO DE TENSÃO SECUNDÁRIA DE DISTRIBUIÇÃO 2 Renato Kazuo Miyamoto São Paulo Platos Soluções Educacionais S.A 2022 FORNECIMENTO DE TENSÃO SECUNDÁRIA DE DISTRIBUIÇÃO 1ª edição 3 2022 Platos Soluções Educacionais S.A Alameda Santos, n° 960 – Cerqueira César CEP: 01418-002— São Paulo — SP Homepage: https://www.platosedu.com.br/ Head de Platos Soluções Educacionais S.A Silvia Rodrigues Cima Bizatto Conselho Acadêmico Alessandra Cristina Fahl Ana Carolina Gulelmo Staut Camila Braga de Oliveira Higa Camila Turchetti Bacan Gabiatti Giani Vendramel de Oliveira Gislaine Denisale Ferreira Henrique Salustiano Silva Mariana Gerardi Mello Nirse Ruscheinsky Breternitz Priscila Pereira Silva Coordenador Mariana Gerardi Mello Revisor Charles William Polizelli Pereira Editorial Beatriz Meloni Montefusco Carolina Yaly Márcia Regina Silva Paola Andressa Machado Leal Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)_____________________________________________________________________________ Miyamoto, Renato Kazuo Fornecimento de tensão secundária de distribuição / Renato Kazuo Miyamoto. – São Paulo: Platos Soluções Educacionais S.A., 2022. 44 p. ISBN 978-65-5356-266-0 1. Tensão secundária de distribuição. 2. Diagramas de entrada de serviço. 3. Níveis de tensões admissíveis. I. Título. 3. Técnicas de speaking, listening e writing. I. Título. CDD 621.319 _____________________________________________________________________________ Evelyn Moraes – CRB: 010289/O M685f © 2022 por Platos Soluções Educacionais S.A. Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outro tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia autorização, por escrito, da Platos Soluções Educacionais S.A. https://www.platosedu.com.br/ 4 SUMÁRIO Apresentação da disciplina __________________________________ 05 Definições Gerais e Terminologia ____________________________ 07 Condições de fornecimento de energia ______________________ 17 Características das entradas de serviço ______________________ 28 Segurança nas instalações elétricas __________________________ 39 FORNECIMENTO DE TENSÃO SECUNDÁRIA DE DISTRIBUIÇÃO 5 Apresentação da disciplina Para realizar atividades rotineiras do nosso cotidiano, dependemos da energia elétrica. Por exemplo, ao acender uma iluminação artificial em nossa casa, ou ao carregar nosso aparelho celular, ou ao tomar um banho quente no chuveiro elétrico, precisamos de eletricidade. Desse modo, um conjunto de etapas acontece para que a energia elétrica saia da usina geradora e chegue a nossas residências, o consumidor final. Essas etapas podem ser divididas em geração, transmissão e distribuição pertencentes ao sistema elétrico de potência. Na etapa de geração, no Brasil majoritariamente de fontes hidráulicas, ocorre a conversão de energia cinética em eletricidade, com níveis de tensão de saída entre 6 e 25kV. Já na etapa de transmissão, ocorre a elevação dos níveis de tensão para 138kV a 765kV para o transporte até os consumidores. Por fim, na etapa de distribuição, os níveis de tensão são abaixados e direcionados aos consumidores. Existem dois tipos de distribuição: i) as redes primárias operam em média tensão, geralmente 34,5kV, 23,1kV ou 13,8kV, a depender da concessionária de fornecimento de energia elétrica; e ii) as redes secundárias são conectadas às redes primárias por transformadores de distribuição. No Brasil, geralmente esses transformadores encontram-se nos postes das redes aéreas e possuem tensões de saída padronizadas de 220V/127V ou 380V/220V. Nesse contexto, a disciplina Fornecimento de tensão secundária de distribuição aborda a conceituação do fornecimento de energia na rede secundária de distribuição. Para isso, são estudadas as principais terminologias e as definições sobre o fornecimento de energia às unidades consumidoras. 6 Ainda, serão estudados os aspectos relacionados às características das entradas de serviço, dos sistemas de medição e dos ramais alimentadores. Adicionalmente, serão analisados diagramas de entradas de serviço e feitas as considerações necessárias em projetos de acordo com as normativas técnicas. Também falaremos das entradas de serviço para os consumidores primários. Por fim, estudaremos sobre as normativas de segurança em instalações elétricas e sobre os sistemas de aterramento, para que seja possível uma análise funcional de sistemas de fornecimento de tensão secundária de distribuição em conjunto com a garantia da segurança das instalações e das pessoas envolvidas nesse processo. Bons estudos! 7 Definições Gerais e Terminologia Autoria: Renato Kazuo Miyamoto Leitura crítica: Charles William Polizelli Pereira Objetivos • Apresentar as terminologias utilizadas no fornecimento de tensão secundária de distribuição. • Compreender as terminologias e definições do sistema de distribuição secundário. • Compreender sobre o fornecimento de energia elétrica em baixa tensão. 8 1. Sistema de Distribuição Secundário O Sistema Elétrico de Potência (SEP) é constituído de três etapas, a saber: geração, transmissão e distribuição de energia. A etapa de geração, no Brasil, ocorre majoritariamente através de fontes hidráulicas. Segundo a Empresa de Pesquisa Energética (EPE, 2021), aproximadamente 62,5% da oferta interna de energia é gerada por hidrelétricas. Nessa etapa, as tensões de saída nos geradores estão definidas entre 6 e 25kV. A etapa de transmissão é responsável pelo transporte de energia elétrica entre a geração e os consumidores. De modo a promover uma viabilidade financeira, a transmissão ocorre em níveis elevados de tensão, geralmente definidos entre 138kV e 765kV (CREDER, 2021). Por fim, a etapa de distribuição inicia-se na subestação abaixadora e inclui o atendimento dos consumidores (cidades, bairros, indústrias), conforme apresentado na Figura 1. O sistema de distribuição é subdividido em distribuição primária e secundária. As redes primárias operam em média tensão, geralmente 34,5kV, 23,1kV ou 13,8kV, a depender da concessionária de fornecimento de energia elétrica. A título de curiosidade, as indústrias geralmente são atendidas em 34,5kV. Já as redes secundárias são conectadas às redes primárias por meio de transformadores potenciais de distribuição. No Brasil, geralmente esses transformadores encontram-se nos postes das redes aéreas e possuem tensões de saída padronizadas de 220V/127V ou 380V/220V, com circuitos que compreendem algumas centenas de metros (NISKIER; MACINTYRE, 2019). 9 Figura 1 – Esquema simplificado de um sistema elétrico. Fonte: elaborada pelo autor. Na Figura 1, temos: • G: trata-se de um gerador (ex.: um gerador síncrono conectado a uma turbina hidráulica ou a vapor). • T-1: trata-se de um Transformador Potencial (TP) do tipo elevador de tensão. • LT: trata-se de uma Linha de Transmissão de energia, responsável pelo transporte da energia aos centros consumidores. • T-2: trata-se de um Transformador Potencial (TP) abaixador (ou uma subestação abaixadora). • DP: trata-se do sistema de Distribuição Primária (em média tensão). • T-3 e T-4: trata-se de Transformadores Potenciais (TPs) de distribuição, utilizados para a adequação em fornecimento para baixa tensão. • DS: trata-se do sistema de Distribuição Secundária de energia elétrica. 10 As redes de distribuição secundária podem ser implementadas em duas topologias: radial ou malha. Em termos gerais, a construção inicial das redes é realizada em malhas. Assim, conforme ocorre o aumento da demanda de cargas, são alocados novos transformadores de distribuição. Nesses casos, essas redes são convertidas em topologias de redes radiais (NERY, 2019). Ainda, salienta-se que as redesde distribuição secundárias, ao contrário das subestações e das redes primárias, não contam com recursos de manobra de cargas para casos de contingência. Embora existam redes reticuladas para atendimento a essas situações, instaladas em São Paulo, no Rio de Janeiro e em Curitiba, essa solução torna-se dispendiosa (CREDER, 2021). Para que seja possível uma análise mais aprofundada do sistema de fornecimento secundário de energia elétrica, é necessário conhecer sobre as suas terminologias e definições, como veremos a seguir. 1.1 Terminologia e definições Para compreender as características do fornecimento secundário de energia elétrica, os termos e padrões utilizados neste material estão pautados na Resolução n. 414/2010 da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), que dispõe sobre as condições de fornecimento de energia elétrica; na NBR5410 da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), que dispõe sobre as Instalações elétricas de baixa tensão; na NTC 901100 da COPEL (Companhia Paranaense de Energia Elétrica), que dispõe sobre os padrões de fornecimento em tensão secundária de distribuição; e na RECON-BT da Light (Empresa de distribuição de energia do Rio de Janeiro), que dispõe sobre as condições de fornecimento de acordo com a Resolução n. 1000/2021 da ANEEL. Assim, salienta-se que, para a realização de um projeto, é necessário realizar uma consulta aos padrões da distribuidora local de 11 fornecimento de energia elétrica. A distribuidora documenta em suas normas técnicas as regras para definir se a distribuição de energia elétrica (primária ou secundária) deve ocorrer por ligação monofásica, bifásica ou trifásica, considerando a carga instalada, a rede de distribuição existente, o fator de demanda, entre outros fatores (ANEEL, 2012; NISKIER; MACINTYRE, 2019). Ainda, em algumas condições, o fornecimento deve ocorrer a partir de uma unidade transformadora instalada no limite interno da propriedade ou em via pública (RECON-BT, 2022; COPEL, 2020). O Quadro 1 apresenta as principais terminologias e definições para o fornecimento de tensão secundária de distribuição (COPEL, 2020; ANEEL, 2012). Quadro 1 – Terminologias e definições Terminologia Definição Consumidor Pessoa de caráter físico ou jurídico que solicita o fornecimento de energia elétrica e assume as responsabilidades sobre o pagamento das faturas e as obrigações contratuais e regulamentares. Unidade consumidora (UC) Um conjunto de instalações constituído de ramal de entrada, equipa- mentos elétricos, condutores e acessórios que recebe energia elétri- ca em um ponto de entrega, com medição individualizada. Entrada de serviço (ES) Um conjunto de instalações (materiais, equipamentos e acessórios) situado entre a rede de distribuição da concessionaria de energia e o disjuntor da unidade consumidora. Agrupamento de UC Um grupo de UC em um mesmo terreno, locado em um único ponto de entrega. Ponto de entrega O limite entre as instalações da distribuidora de energia e a unidade consumidora, ou seja, trata-se do limite da responsabilidade do for- necimento. Ramal de ligação As instalações (condutores e acessórios) entre o ponto de entrega e o ponto de conexão à rede da distribuidora. Ramal de entrada As instalações (condutores, acessórios e equipamentos) entre o ponto de entrega e a proteção do consumidor, ou seja, o ramal entre a caixa de medição e o quadro de distribuição da edificação. 12 Limite da propriedade As delimitações entre a propriedade do consumidor e a via pública ou outras propriedades. Essa designação é determinada pelo poder público. Recuo técnico A distância entre a parte externa da edificação e os alinhamentos horizontais. Esse recuo é utilizado para a instalação da caixa de me- dição e proteção geral. Para os casos de entrada coletiva, é utilizado para a instalação do painel de medidores. Sistema de aterramento Um conjunto de condutores e acessórios destinados à proteção em malha de aterramento. Declaração de cargas A totalidade das potências nominais de todos os equipamentos e sistemas de iluminação instalados em uma UC, informada em kW. Fonte: adaptado de Copel (2020, p. 2); Creder (2021, p. 275). A NBR5410 (ABNT, 2004) define os limites de fornecimento em Baixa Tensão (BT) para tensões alternadas compreendidas até 1000V com frequência de até 400Hz. No Brasil, as tensões mais usuais são 220/127V, 230/115V e 380/220V em 60Hz (ABNT, 2004). Nesse sentido, destaca-se a importância de conhecer sobre as condições de fornecimento de energia elétrica em baixa tensão. 1.2 Fornecimento de energia elétrica em BT Quando o consumidor for realizar uma ligação em baixa tensão, até 75 kW, a concessionária deve dispor de um transformador. Para os casos em que a potência instalada for superior a 75kW, o consumidor é responsável pela aquisição do transformador, podendo variar de acordo com a região. O referido fornecimento de energia pode ser para entradas individuais ou coletivas. A Figura 2 ilustra um detalhe de uma entrada individual subterrânea. 13 Figura 2 – Detalhe de um ramal de ligação subterrâneo. Fonte: Niskier e Macintyre (2019, p. 29). Observa-se na Figura 2 o eletroduto subterrâneo para o ramal de ligação com o fornecimento pela concessionária, bem como a caixa de medição com vista para frente da via pública. A caixa para aterramento com haste cobreada de 2,4 m é um item obrigatório definido pelos critérios de segurança em instalações elétricas estabelecidos pela NR10 (CREDER, 2021). A Figura 3(a) ilustra um detalhe para uma entrada individual aérea, com ancoramento em poste particular. Observa-se a presença da caixa para aterramento (obrigatório), e a altura para a instalação da caixa de medição deve estar compreendida entre 1,35 e 1,65m. O poste, a caixa e o disjuntor devem ser homologados pela concessionária de fornecimento de energia elétrica (COPEL, 2020). Um pingadouro deve ser instalado para o fornecimento aéreo, fixado na extremidade do eletroduto de descida, de modo a evitar a queda de impurezas e de água 14 na tubulação, conforme ilustra a Figura 3(b). A distância entre o ponto de fixação do ramal de ligação e o pingadouro deve estar entre 0,5 e 0,9 m. Figura 3 – Ramal de ligação aéreo: (a) Vista lateral; (b) Detalhe do ramal. Fonte: Niskier e Macintyre (2019, p. 29); Copel (2020, p. 86). Do mesmo modo que o sistema de entrada, a saída pode ser subterrânea ou aérea. Os componentes da instalação, como os condutores, os eletrodutos e os dispositivos de proteção, devem ser projetados de acordo com a normativa NBR 5410, respeitando os padrões de segurança estabelecidos pela NR10. A solicitação de fornecimento deve ser realizada após a consulta às diretrizes estabelecidas pela concessionária, de modo a obter as condições do atendimento para o tipo de entrada (aéreo ou subterrâneo), o nível de tensão e outras características necessárias para a apresentação de um projeto de instalação de entrada (CREDER, 2021). 15 1.3 Apresentação de projeto de entrada de energia Um projeto de entrada de energia contempla um estudo de viabilidade, documentado em um memorial descritivo. No referido documento, realiza-se a análise da carga instalada e da demanda de energia de acordo com o ramo de atuação (comércio, indústria, residência) para a posterior solicitação de fornecimento na concessionária. Assim, pode-se realizar a solicitação sob as seguintes situações (RECON-BT, 2022): • Para novas ligações e/ou alterações de carga de até 15kW: não há a obrigatoriedade de apresentação de ART (Anotação de Responsabilidade Técnica) em entradas individuais exclusivamente residenciais, em baixa tensão (220/127V), monofásicas e polifásicas, localizadas em regiões urbanas. • Para novas ligações e/ou alterações de carga de até 15kW: há a obrigatoriedade de apresentação de ART em entradas individuais não residenciais, em baixa tensão (220/127V), monofásicas e polifásicas, localizadas em regiões urbanas.• Para novas ligações e/ou alterações de carga superior a 15kW: há a obrigatoriedade de apresentação de ART e de projeto elétrico da entrada. • Para novas ligações e/ou alterações de carga para entradas coletivas: há a obrigatoriedade de apresentação de e de projeto elétrico da entrada. Os projetos elétricos de entrada devem dispor das seguintes informações: i) tensão de fornecimento requerida; ii) diagrama unifilar; iii) quadro de cargas; iv) análise de demanda; v) planta baixa com os detalhes construtivos do centro de medição, caixas, painéis, passagens, eletrodutos e aterramento; e vi) características técnicas dos equipamentos e materiais. 16 Os condutores de aterramento do neutro e de proteção devem ser de cobre e o dimensionamento deve seguir a seção mínima dos condutores do ramal de entrada. Ainda, a proteção mecânica no trajeto de ligação entre o neutro da concessionária (dentro da caixa de medição) até a haste de aterramento deve ser realizada por eletroduto de PVC rígido. A conexão entre esses elementos deve ser realizada através de conectores fabricados com materiais não ferrosos, a fim de evitar processos corrosivos (NISKIER; MACINTYRE, 2019). Neste Tema foi possível abordar as características do sistema de distribuição secundário e suas condições gerais de fornecimento. Destaca-se a importância do conhecimento técnico e específico sobre os procedimentos e o funcionamento do fornecimento de tensão secundária de distribuição. Referências ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR5410: Instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro: ABNT, 2004. ANEEL. Agência Nacional de Energia Elétrica. Resolução Normativa 414/2010: atualizada até a REN 499/2012. Brasília: ANEEL, 2012. COPEL. Companhia Paranaense de Energia. Normas Técnicas COPEL – Fornecimento em Tensão Secundária de Distribuição: NTC 901100. Curitiba: Copel Distribuição, 2020. CREDER, H. Instalações Elétricas. 16. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2021. EPE. Empresa de Pesquisa Energética. Balanço Energético Nacional 2021: Ano base 2020. Rio de Janeiro: EPE, 2021. NERY, N. Instalações Elétricas: princípios e aplicações. 3. ed. São Paulo: Érica, 2019. NISKIER, J.; MACINTYRE, A. J. Instalações Elétricas. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2019. RECON-BT. Entradas individuais e coletivas: regulamentação para fornecimento de energia elétrica a consumidores em baixa tensão. Rio de Janeiro: Light, 2022. 17 Condições de fornecimento de energia Autoria: Renato Kazuo Miyamoto Leitura crítica: Charles William Polizelli Pereira Objetivos • Apresentar os aspectos gerais relacionados ao fornecimento de tensão secundária de distribuição. • Compreender sobre os tipos de fornecimento de energia elétrica. • Compreender sobre as características do ponto de entrada de serviço. 18 1. Aspectos relacionados ao fornecimento de energia O fornecimento de energia elétrica no sistema secundário de distribuição ocorre em quatro modalidades: i) nova ligação – para situações destinadas a uma nova unidade consumidora; ii) aumento de carga – para situações em que, devido ao aumento de carga almejada pelo cliente, faz-se necessário o acréscimo do número de fases para a alimentação da unidade consumidora; iii) ligação provisória em obras – para situações de fornecimento temporário (não definitivo) por um tempo determinado, como em obras ou eventos; e iv) reforma – para situações em que são necessárias adequações de entrada de uma unidade consumidora, seja por solicitação do cliente ou da concessionária de energia elétrica (NISKIER; MACINTYRE, 2019). O tipo de fornecimento em baixa tensão depende das normas técnicas e dos critérios estabelecidos pela concessionária de fornecimento de energia, que leva em consideração a demanda máxima prevista de carga pela unidade consumidora. O fornecimento pode ser realizado como segue (CREDER, 2021; COPEL, 2020): • Monofásico a dois fios, 127V, (1 fase e um neutro). • Monofásico a três fios, 254/127V (duas fases e um neutro) – área rural em que se considera uma menor demanda energética. • Bifásico a três fios, 220/127V (duas fases e um neutro). • Trifásico a quatro fios, 220/127V (três fases e um neutro). As características dos tipos de fornecimento serão discutidas no tópico a seguir. 19 1.1 Tipos de fornecimento O fornecimento de energia através da rede de distribuição ocorre em duas etapas: a primária e a secundária. A rede primária opera em média tensão (34,5kV, 23,1kV ou 13,8kV), com o objetivo de suprir uma área de atendimento mais abrangente. Já a rede secundária visa ao atendimento a um local específico (NERY, 2019). As referidas redes são conectadas entre si, por meio de transformadores de distribuição e assim percorrem os caminhos de distribuição, geralmente por vias aéreas, interligados a postes, similar ao ilustrado na Figura 1. Figura 1 – Rede de distribuição secundária e conexão por postes. Rede de distribuição secundária em baixa tensão: trifásica a quatro fios Rede de distribuição primária em média tensão Fase A Fase B Fase C Neutro Transformador abaixador Fonte: acervo do autor. Conforme apresentado anteriormente, o fornecimento em baixa tensão (380V, 220V ou 127V) pode ocorrer a dois, três ou quatro fios. A partir da análise da Figura 1, observa-se uma parte de uma rede de distribuição secundária, que opera a quatro fios, trifásica, em que o condutor neutro se encontra na extremidade superior (definido por normativas técnicas). 20 Ainda, salienta-se que o sistema de iluminação pública também opera conectado a essa rede (ANEEL, 2012). Para o dimensionamento da entrada de serviço, devem ser considerados o número de fases, o disjuntor de proteção e os ramais de ligação e de entrada, em que as características são informadas por documentos técnicos de cada concessionária, como mostrado em um exemplo na Tabela 1 (COPEL, 2020). Tabela 1 – Tabela para dimensionamento de entrada de energia D em an da m áx im a (k VA ) D is ju nt or d e pr ot e- çã o ge ra l ( A) N úm er o de fa se s N úm er o de fi os M ed id or es * R am al d e lig aç ão em c ob re (m m ²) R am al d e en tra da em bu tid o (m m ²)* R am al d e en tra - da s ub te rrâ ne o (m m ²)* * El et ro du to n om in al (m m ) At er ra m en to – c on - du to r ( m m ²) At er ra m en to – e le - tro du to (m m ) 6 50 1 2 M 10 10 10 32 10 19 8 63 1 2 M 10 16 16 32 16 19 11 50 2 3 B 10 10 10 32 10 19 14 63 2 3 B 10 16 16 32 10 19 19 50 3 4 T 10 10 10 32 10 19 24 63 3 4 T 16 16 16 32 16 19 30 80 3 4 T 16 25 25 40 16 19 21 38 100 3 4 T 16 35 35 40 16 19 48 125 3 4 T 25 50 50 60 25 25 57 150 3 4 T 35 70 70 60 35 25 67 175 3 4 T 50 95 95 75 50 25 76 200 3 4 T 50 95 **** 75 50 25 * M – Monofásico; B – Bifásico; T – Trifásico. ** Condutor em cobre com F e N, isolação PVC (70°C) e método de instalar B1, conforme a Tabela 33 da NBR 5410. *** Condutor em cobre com F e N, isolação PVC (70°C) e método de instalar D, conforme a Tabela 33 da NBR 5410. **** Somente permitido condutor com isolação EPR ou XLPE (90°C). Fonte: adaptada de Copel (2021, p. 35). Na Tabela 1, as dimensões estabelecidas para os condutores e eletrodutos seguem os critérios mínimos. Assim, para os casos em que as instalações exigirem, podem ser adotadas medidas superiores, seguindo os critérios estabelecidos pela NBR 5410 (ABNT, 2004). Ainda, para o ramal de entrada, o condutor neutro deve ser de mesma seção nominal do condutor da fase. De acordo com a NBR 5410 (ABNT, 2004), o método de instalar B1 utiliza condutores isolados em eletroduto embutido na alvenaria. Já o método de instalar D, utiliza condutores unipolares ou multipolares isolados em eletroduto enterrado no solo, com proteção para no mínimo 1kV (COPEL, 2020). Adicionalmente, devem ser previstos circuitos de proteção 22 contendo disjuntores e um sistema de aterramento. Os disjuntores deproteção devem ser escolhidos considerando alguns aspectos, listados a seguir. 1.2 Proteção da entrada de energia elétrica A entrada de energia elétrica deve dispor de dispositivos de proteção contra sobrecorrente, de modo a garantir efeitos de sobrecarga e curto- circuito, e o dimensionamento deve estar em conformidade com a ABNT. A Tabela 2 apresenta a capacidade mínima de interrupção dos dispositivos de proteção de entrada de energia, considerando uma tensão de 220V (RECON-BT, 2022). Tabela 2 – Capacidade mínima de interrupção Condutor do ramal de en- trada (mm²) Sistema de fornecimento em baixa tensão (ramal 15 metros) Aéreo Subterrâneo Radial Radial Reticulado generalizado Reticulado dedicado 6 5kVA 15kVA 15kVA Ve rifi ca r n or m at iv a té cn ic a da co nc es si on ár ia 10 16 25 10kVA 35 50 15kVA 25kVA 25kVA 70 95 20kVA 30kVA 40kVA 120 150 40kVA 50kVA 185 50kVA Fonte: adaptada de Niskier e Macintyre (2019, p. 41). Para os agrupamentos de medição em que não se faz necessária a aprovação do projeto elétrico da entrada de energia, cabe ao consumidor e/ou responsável técnico a instalação de um dispositivo de proteção contra surtos (DPS). Nesse caso, o DPS deve ser dimensionado 23 considerando os critérios da NBR 5410 e da NBR 5419 (NISKIER; MACINTYRE, 2019). Sua instalação deve ser após a medição do disjuntor de proteção geral, preferencialmente na entrada do quadro de distribuição da edificação. Sua função está relacionada a promover a proteção das pessoas, das instalações e dos equipamentos contra tensões induzidas pelo lado primário das instalações. Nesse sentido, recomenda-se que cargas sensíveis disponham de relés para a interrupção de fornecimento de energia (CREDER, 2021). 1.3 Ponto de entrada de serviço individual A entrada de serviço constitui-se de um conjunto de equipamentos e condutores interligados entre o poste de derivação e o ramal de entrada. Na Figura 2, a entrada de serviço está identificada como A-F para um ramal subterrâneo e como A-C para um ramal aéreo (COPEL, 2020). Figura 2 – Esquema simplificado de entrada de serviço individual. Fonte: Copel (2020, p. 42). O ponto de entrada de serviço é definido como o limite para a entrada da energia na edificação. Na Figura 2, o ponto de entrada de serviço 24 individual está identificado como D. Para entradas aéreas, há uma altura mínima exigida por norma. Assim, define-se uma altura de 5,5 m para situações que envolvem a travessia de ruas, becos e garagens de caminhões; de 4,5 m para situações em que haja a entrada de estacionamento de automóveis e residências; e de 3,5 m para locais em que ocorra apenas travessia de pedestres (COPEL, 2020; ANEEL, 2012). A entrada de serviço pode ser subterrânea ou aérea. Adicionalmente, a saída para o consumidor também pode utilizar uma dessas estratégias. A Figura 3 ilustra o fornecimento para a unidade consumidora individual, com entrada de serviço aérea, medição em muro frontal e saída subterrânea. Figura 3 – Esquema de entrada aérea e saída subterrânea Entrada aérea Saída subterrânea Aterramento Fonte: adaptada de Copel (2020, p. 76). Na Figura 3, observa-se uma entrada trifásica a 4 fios, com as delimitações do pingadouro. A saída é do tipo subterrânea, e os 25 eletrodutos e os condutores devem ser dimensionados de acordo com a NBR 5410. A haste de aterramento pode ser instalada na parte interior da propriedade. A Figura 4 ilustra o fornecimento para a unidade consumidora individual, com entrada de serviço aérea, medição em muro frontal e saída aérea. Figura 4 – Esquema de entrada aérea e saída aérea. Entrada aérea Saída aérea Aterramento Fonte: Copel (2020, p. 42). Para uma saída aérea, são utilizados condutores multiplex, roldanas de fixação e uma estrutura de subida com eletrodutos, similar à de entrada. Para uma saída subterrânea, são utilizados eletroduto embutido no piso ou na parede e condutores de cobre. De acordo com a Copel (2020) e RECON-BT (2022), a partir do ponto de entrega, são permitidos apenas 26 condutores de cobre isolados, rígidos ou flexíveis. Em ramais com eletrodutos aparentes ou enterrados, admitem-se condutores isolados sem cobertura adicional. Para as ligações trifásicas, deve ser adotado o sistema de identificação por cores, a saber: fase A – Cor amarela; fase B – Cor branca; e fase C – Cor vermelha. O condutor neutro deve ser isolado e identificado com a cor azul-claro, enquanto o condutor de aterramento deve ser identificado com a cor verde. As fases são conectadas no ponto de entrega da rede de distribuição. Na caixa de medição, elas devem estar ligadas ao medidor, e o condutor neutro deve estar ligado ao aterramento. Na saída do medidor, as fases são conectadas a um disjuntor de proteção. Por fim, por meio de um eletroduto, os condutores fase, neutro e terra são ligados entre o padrão de entrada até o interior da edificação (CREDER, 2021). Para a utilização de condutores flexíveis, a conexão entre o ramal de ligação e o de entrada deve ser realizada com terminal de compressão. Para a conexão entre o disjuntor e o medidor, devem ser utilizados terminais adequados com a seção do condutor. Para a utilização de condutores rígidos, não é obrigatória a utilização de terminal nessas conexões (ANEEL, 2012; COPEL, 2020, RECON-BT, 2022). Os eletrodutos devem ser dimensionados conforme NBR5410 e podem ser de PVC rígido, aço galvanizado e dutos flexíveis em trechos enterrados ou embutidos. Quando a distância entre a medição e o ponto de entrada de serviço for superior a 15 m ou em situações em que houver mudança de direção dos dutos, é necessária a instalação de caixas de passagem, exclusivas para essa finalidade (ANEEL, 2012; COPEL, 2020, RECON-BT, 2022). 27 Neste Tema, estudamos sobre as características relacionadas ao fornecimento de energia em baixa tensão, bem como sobre os aspectos relacionados à proteção e ao ponto de entrada de serviço. Referências ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR5410: Instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro: ABNT, 2004. ANEEL. Agência Nacional de Energia Elétrica. Resolução Normativa 414/2010: atualizada até a REN 499/2012. Brasília: ANEEL, 2012. COPEL. Companhia Paranaense de Energia. Normas Técnicas COPEL – Fornecimento em Tensão Secundária de Distribuição: NTC 901100. Curitiba: Copel Distribuição, 2020. CREDER, H. Instalações Elétricas. 16. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2021. NERY, N. Instalações Elétricas: princípios e aplicações. 3. ed. São Paulo: Érica, 2019. NISKIER, J.; MACINTYRE, A. J. Instalações Elétricas. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2019. RECON-BT. Entradas individuais e coletivas: regulamentação para fornecimento de energia elétrica a consumidores em baixa tensão. Rio de Janeiro: Light, 2022. 28 Características das entradas de serviço Autoria: Renato Kazuo Miyamoto Leitura crítica: Charles William Polizelli Pereira Objetivos • Apresentar os aspectos gerais relacionados ao fornecimento de tensão aos consumidores do Grupo A. • Compreender sobre as entradas de serviço no sistema de distribuição. • Compreender sobre as subestações conectadas ao sistema de distribuição. 29 1. Entradas de serviço no sistema de distribuição O fornecimento de energia elétrica no sistema de distribuição ocorre em duas etapas: a primária e a secundária. As redes secundárias operam em níveis de baixa tensão para atendimento a locais específicos. Já as redes primárias operam em média tensão e são dedicados a áreas abrangentes e consumidores do grupo A, cuja tensão de fornecimento é superior a 2,3kV e cuja demanda é superior a 75kW (NISKIER; MACINTYRE, 2019). Esses consumidores, geralmente industriais, demandam uma entrada de serviço conectada à rede de distribuição primária (34,1kV, 24,1kV ou 13,8kV). Nesses casos, há a necessidade de transformadores abaixadores ou de uma subestação consumidora (FILHO, 2018). Uma subestação é constituída por um arranjode equipamentos, condutores e transformadores empregados para adequação dos níveis de tensão utilizados no sistema de fornecimento. Uma subestação de consumidor é construída em propriedade particular, limitada a uma tensão de 69kV e conectada ao sistema de distribuição primário, conforme ilustra a Figura 1. O valor das cargas da unidade consumidora define a capacidade nominal da subestação ou do transformador individual. Sua localização depende da distribuição espacial do terreno do consumidor, sendo geralmente empregada próximo aos centros de carga. No entanto, devem ser observados os aspectos relacionados às dimensões necessárias, às áreas classificadas e ao fator econômico de implementação (CREDER, 2021). 30 Figura 1 – Sistema elétrico de potência: redes de distribuição Fonte: Filho (2021, p. 2). Os projetos nas redes de distribuição relacionados ao consumidor primário e as subestações consumidoras utilizam a normativa NBR 14039 (ABNT, 2003). Os projetos e as instalações destinados ao consumidor secundário aplicam a NBR 5410 (ABNT, 2004; NISKIER; MACINTYRE, 2019). A Figura 2 ilustra os elementos de entrada de serviço para uma unidade consumidora do Grupo A. Nela, a indicação A corresponde ao ponto de ligação, que vai do ramal de ligação aéreo até o ponto B (definido como ponto de entrega). Observa-se que o ponto de entrega é do tipo aéreo por meio de um poste particular. A concessionária de energia autoriza a utilização de entrada subterrânea (FILHO, 2021). O ponto de entrada está ilustrado na indicação C. Na subestação do consumidor, há um transformador potencial, utilizado para a adequação 31 dos níveis de tensão. Após a transformação, a medição em baixa tensão ocorre na indicação D (FILHO, 2018). Para os trechos com passagem subterrânea, é necessário prever caixas de passagem de alvenaria ou concreto, com dimensões 80 x 80 x 80 cm. Ainda, para o dimensionamento dos condutores, deve-se considerar uma queda de tensão admissível de 5% no percurso entre o ponto de ligação (A) e o medidor no posto de transformação (D) (NERY, 2019). Figura 2 – Entrada de serviço para consumidor do Grupo A. Fonte: Filho (2018, p. 535). Os tipos de subestações são escolhidos de acordo com as condições técnicas e econômicas, podendo ser classificados em: abrigados e ao tempo (CREDER, 2021). A seguir, estudaremos sobre as principais características das subestações de energia elétrica. 32 1.1 Subestações conectadas ao sistema de distribuição As subestações de instalação interior são aquelas abrigadas do tempo, isto é, são instaladas no interior da propriedade, como em prédios residenciais, fábricas, entre outros. Para tal, podem ser em edificação de alvenaria ou por invólucro metálico. As construídas em alvenaria são mais comuns em aplicações industriais. Nesse tipo, há a divisão em compartimentos, denominados postos ou cabines, que desempenham uma função específica: • Cabine de medição primária: local destinado à alocação de equipamentos auxiliares de medição, como transformadores de corrente e de tensão. • Cabine de proteção primária: local destinado à alocação das chaves seccionadoras e dos dispositivos de proteção, como disjuntores e fusíveis. • Cabine de transformação: local destinado à instalação dos transformadores de potência com barreiras incombustíveis e dispositivos de contenção para o caso de vazamento de óleo. Ainda, deve ser previsto um sistema corta-chamas com barreira de proteção. As subestações podem ter diversas classificações, conforme estudaremos a seguir. 1.2 Classificação das subestações de energia elétrica Existe uma diversidade de tipos de subestações, que são construídas de acordo com as características da carga, do espaço físico e dos benefícios econômicos. Por exemplo, a Figura 3 ilustra uma subestação externa ao nível do solo construída em alvenaria. Haveria a possibilidade de outras combinações, pois a subestação poderia ser interna, em plano elevado e construída em estrutura metálica. Adicionalmente, o ramal de entrada 33 poderia ser do tipo subterrâneo (NISKIER; MACINTYRE, 2019; ABNT, 2003). Figura 3 – Vista frontal de uma subestação com ramal aéreo. Fonte: Filho (2018, p. 545). Na Figura 3, observa-se uma entrada do tipo aérea. Na infraestrutura de comunicação ao posto de medição, há buchas de passagem, para- raios e uma proteção mecânica por eletroduto não magnético. No posto de medição, são utilizados transformadores de potencial (TP) e transformadores de corrente (TC) para a realização da leitura de consumo de energia. Na sequência, é necessário um posto de proteção, contendo disjuntores e chaves seccionáveis. Os postos de transformação são empregados para a adequação dos níveis de tensão, através da utilização de transformadores, dimensionados a partir da demanda de carga (FILHO, 2021). Há ainda a necessidade de uma ventilação, realizada a partir de telas aramadas. As subestações podem ser classificadas de acordo com (FILHO, 2018): 34 • Alocação da construção: a construção pode ser do tipo abrigada (interna) ou desabrigada (externa). Em uma construção externa, há intempéries climáticas, como chuva, sol e descargas atmosféricas. • Tipo de estrutura: a subestação pode ser construída em alvenaria ou em estrutura metálica. Geralmente, as em estrutura metálica são mais baratas, mas demandam sistemas de proteção mais robustos. • Tipo do ramal de entrada: pode ser aéreo ou subterrâneo. A escolha leva em consideração as características da carga e da edificação. • Posição: a subestação pode ser em plano elevado ou a nível do solo. A escolha depende do espaço físico disponível e da demanda de carga. Em uma subestação em plano elevado, o transformador é fixo em uma torre ou plataforma, geralmente de concreto armado. A Figura 4 ilustra uma subestação de torre em poste único. De acordo com os critérios de classificação, trata-se de uma alocação externa, tipo alvenaria (considera-se a base), ramal aéreo e posição em plano elevado. Observam-se na Figura 4 as dimensões admissíveis para a altura do poste, das chaves fusíveis e dos para-raios. Vale salientar que os critérios mínimos podem sofrer alterações de acordo com a concessionária de fornecimento de energia elétrica. Assim, o poste deve ser enterrado no mínimo 1700 mm, com altura entre o solo e a sua altura máxima de 9300 mm. O posto de transformação deve ser instalado a 2500 mm da altura superior do poste, e sua alimentação deve possuir uma proteção por chaves fusíveis, isoladores e para-raios (FILHO, 2018; ABNT, 2003). 35 Figura 4 – Vista de uma subestação em poste com ramal aéreo. Fonte: Filho (2018, p. 550). Nas subestações, sob qualquer topologia, a quantidade de transformadores é definida de acordo com as características das cargas. Assim, é possível optar por um único transformador ou por vários transformadores operando em paralelismo (FILHO, 2018; NERY, 2019). 1.3 Distribuição das cargas Em algumas instalações elétricas, é necessário dimensionar mais de um transformador para uma subestação, a fim de que, em eventuais falhas, não haja prejuízo total de fornecimento. Nesse sentido, os 36 transformadores são conectados entre si por meio do secundário (NERY, 2019). Em termos gerais, para uma potência de até 500kVA, opta-se pelo emprego de um transformador, mas para potências superiores é conveniente a utilização de pelo menos dois transformadores em paralelo. A operação em paralelo eleva o custo de implementação, haja vista a necessidade de circuitos adicionais de proteção e de condutores. No entanto, essa atividade promove confiabilidade na distribuição (NISKIER; MACINTYRE, 2019). Para os casos em que há a necessidade de mais de três transformadores, é necessário dimensionar um sistema de seccionamento para a interligação das cargas ligadas à barra de distribuição. Para que seja possível o serviço paralelo de transformadores, é necessário garantir alguns pontos (FILHO, 2021): • A alimentaçãoprimária dos transformadores deve possuir as mesmas características elétricas. • Os transformadores devem possuir o mesmo deslocamento angular. • As tensões secundárias dos transformadores devem ser idênticas. • Os fatores de potência devem ser iguais. Se os transformadores em paralelo tiverem essas mesmas características, em teoria, teriam as cargas distribuídas uniformemente. Em termos práticos, considerando uma diferença de impedância ou potência entre os dispositivos, a carga se distribui diferentemente nos postos de transformação (CREDER, 2021). A Figura 5 ilustra um paralelismo entre transformadores em barramento dividido. Nos casos de cargas em desequilíbrio, deve-se considerar 37 uma distribuição de potência (carga) de modo a evitar ao máximo um desbalanço de fase. A ABNT (2013) estabelece que transformadores fabricados sob as mesmas características podem possuir uma diferença percentual de 0,5%± na relação de transformação; 7,5%± na impedância; e 20,0%± na corrente a vazio (FILHO, 2018; ABNT, 2013). Figura 5 – Barramento com transformadores em paralelo. Fonte: Filho (2018, p. 557). Adicionalmente, em alguns consumidores, ocorre a alocação de um sistema de geração de emergência para o suprimento de determinadas cargas. Assim, no instante em que ocorrer um distúrbio na rede elétrica, os geradores são interligados ao barramento de fornecimento das cargas que devem ser atendidas. Nesse instante, uma chave de manobra automática realiza essa ligação. Para tal, os condutores de saída do gerador devem possuir uma capacidade de corrente de no mínimo 115% da corrente nominal da carga a ser atendida. O gerador deve estar em conformidade com o sistema de aterramento previsto na NR10 – Segurança em instalações e serviços em eletricidade. 38 Neste Tema, estudamos sobre as características relacionadas ao fornecimento de energia em média tensão para o atendimento aos consumidores do Grupo A. Ainda, aprendemos sobre as subestações conectadas ao sistema de distribuição e sua classificação. Referências ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 5410: Instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro: ABNT, 2004. ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 14039: Instalações elétricas em média tensão de 1,0kV a 36,2kV. Rio de Janeiro: ABNT, 2003. ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR16126: Projeto mecânico de transformadores e reatores para sistemas de potência. Rio de Janeiro: ABNT, 2013. CREDER, H. Instalações Elétricas. 16. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2021. FILHO, M. J. Instalações Elétricas Industriais. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018. FILHO, M. J. Subestações de alta tensão. Rio de Janeiro: LTC, 2021. NERY, N. Instalações Elétricas: princípios e aplicações. 3. ed. São Paulo: Érica, 2019. NISKIER, J.; MACINTYRE, A. J. Instalações Elétricas. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2019. 39 Segurança nas instalações elétricas Autoria: Renato Kazuo Miyamoto Leitura crítica: Charles William Polizelli Pereira Objetivos • Apresentar os aspectos gerais relacionados às normativas de segurança em instalações elétricas. • Compreender sobre as ligações de aterramento em instalações elétricas. • Compreender sobre as aplicações das normativas de segurança para o fornecimento de tensão secundária de distribuição. 40 1. Sistemas de aterramento nas instalações elétricas O conceito de aterramento está relacionado à conexão de estruturas, instalações e equipamentos à terra, de modo a definir uma referência para a rede elétrica com a terra, em situações como: descargas eletrostáticas, correntes de descargas atmosféricas, correntes de supressores de surtos e correntes provenientes de defeitos em equipamentos (NISKIER; MACINTYRE, 2019). O objetivo do aterramento consiste, em casos de falhas ou descargas, em interligar eletricamente um condutor carregado em um percurso de baixa resistência até a terra, propiciando a menor diferença de potencial possível. Sua utilização engloba motivos de segurança ou exigências para o funcionamento de algum equipamento (NERY, 2019; MTE, 2019). São considerados três tipos de aterramento (CREDER, 2021): • Aterramento funcional: ligação à terra de um dos condutores de distribuição (geralmente o neutro), de modo a promover a confiabilidade, a segurança e o correto funcionamento das instalações, como previsto na NBR5410 (ABNT, 2004). • Aterramento de proteção: ligação à terra de elementos condutores singular à instalação, definido como massas, de modo a promover a proteção contra choques provenientes de um contato direto. • Aterramento de trabalho: definido como um aterramento temporário, utilizado para a garantia da segurança em serviços de manutenção em que parte das instalações encontra-se energizada. O aterramento deve ser retirado após o período de manutenção. Os critérios para os sistemas de aterramento em baixa tensão encontram-se na normativa NBR5410 (ABNT, 2004) e podem ser complementados pela normativa NBR 5419 (ABNT, 2015). 41 O contato direto ou indireto a um condutor energizado ou a uma massa de um elemento metálico que esteja em contato com um condutor energizado apresenta risco. Assim, uma pessoa que toque nesse equipamento, na ausência de um aterramento, promove a passagem da corrente de descarga pelo seu corpo. Os efeitos de um choque elétrico variam de acordo com a intensidade da corrente, o percurso da corrente no corpo e a duração do choque (CREDER, 2021). Nesse sentido, para evitar esses acidentes, as carcaças dos transformadores de distribuição e dos motores nas indústrias e os equipamentos elétricos em geral são ligados à terra. A Figura 1 ilustra um esquema simplificado de uma ligação à terra de um alimentador em baixa tensão em 220/127V (NISKIER; MACINTYRE, 2019). Figura 1 – Esquema de ligação à terra de um sistema em baixa tensão Fonte: Niskier e Macintyre (2019, p. 122). 42 Na Figura 1, se houver uma falha de isolamento ou um contato de um condutor energizado com um equipamento, a corrente elétrica fluirá à terra e promoverá um curto-circuito que desligará o disjuntor de proteção. Além dos efeitos do choque elétrico descritos anteriormente, o percurso do choque elétrico no corpo humano é um fator que define a severidade do acidente (ABNT, 2004; MTE, 2019). Nesse sentido, a Figura 2 ilustra alguns percursos da corrente elétrica no corpo humano para um eventual choque elétrico. Figura 2 – Exemplos de percursos da corrente elétrica em um choque elétrico Fonte: Niskier e Macintyre (2019, p. 122). Na Figura 2(a), a corrente vai da mão esquerda à direita, passando por órgãos vitais para a respiração e para a circulação, o que caracteriza o choque como um dos casos mais graves. A Figura 2(b) ilustra um caso mais severo, em que a corrente entra pela mão direita e passa pelo diafragma, pelo coração e pela região abdominal (CREDER, 2021). Para o caso ilustrado na Figura 2(c), caracterizada como choque por tensão de passo, a corrente circula entre o pé esquerdo e o pé direito, passando pelas pernas e pelo abdômen; é considerado menos severo, se comparado aos anteriores. Por fim, na Figura 2(d), o percurso da corrente elétrica é pequeno e suas consequências não são graves (NISKIER; MACINTYRE, 2019). 43 De acordo com a ABNT (2004), o aterramento deve ser integrado à edificação por meio de eletrodo de aterramento ou das armaduras de aço das fundações das construções. O aterramento do condutor neutro deve ser realizado na entrada do fornecimento de energia, no padrão de entrada. Desse ponto em diante, o neutro é tratado como um condutor energizado. Um sistema de aterramento é constituído basicamente por condutores de proteção, pelas ligações de aterramento e por eletrodos de aterramento (CREDER, 2021). A seguir, estudaremos sobre as características dos eletrodos de aterramento. 1.1 Eletrodos de aterramento O eletrodo de aterramento é um elemento utilizado para promover um percurso de baixa impedância para osolo. Pode ser uma única haste enterrada ou um conjunto de hastes interligadas. A eficiência do sistema de aterramento depende de uma baixa resistência. Em termos práticos, isso depende de diversos fatores, como: a resistividade do solo, a umidade do solo, a temperatura ambiente e as características dos condutores e dos materiais utilizados (CREDER, 2021). A NBR 5419 estabelece um valor referência para a resistência de aterramento, considerando um valor inferior a 10 Ohms, se possível. Ainda, estabelece a importância de equipotencializar as instalações, ou seja, manter todos os equipamentos e instalações com o mesmo potencial elétrico, a fim de evitar descargas elétricas (ABNT, 2015; NERY, 2019). A Figura 3 ilustra um detalhamento de caixa de passagem com eletrodo de aterramento empregado em um padrão de entrada de baixa tensão. Os eletrodos, também conhecidos como “haste de aterramento”, são 44 construídos em aço e revestidos com cobre, sendo utilizados com comprimento médio de 2,4 m. Sua ligação com o condutor neutro deve ser realizada por conector em local visível. Figura 3 – Eletrodo de aterramento. Fonte: Copel (2020, p. 56). Para instalações industriais e comerciais que disponham de mais de um sistema de aterramento, recomenda-se uma integração (CREDER, 2021): • Integrar o condutor neutro e os condutores de proteção da rede de distribuição. • Integrar o sistema de aterramento interligado ao Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA). • Em casos em que haja várias malhas de SPDA, é necessário integrá-las entre si. • Integrar o aterramento das instalações que alimentam equipamentos eletrônicos. 45 • Integrar o aterramento das estruturas metálicas, tubulações, ferragens, máquinas, entre outras. Essa integração otimiza o sistema de aterramento, podendo contribuir com uma melhor unificação das referências à terra e com uma redução da resistência de aterramento, devido ao aumento da área da malha (NISKIER; MACINTYRE, 2019). A seguir, estudaremos sobre as ligações de aterramento. 1.2 Ligações de aterramento A Copel (2020) e a ABNT (2004) estabelecem uma interligação entre o condutor neutro da concessionária de distribuição de energia e o eletrodo de aterramento, o que deve ser realizado dentro da caixa de medição através de terminal específico, conforme ilustra a Figura 4, para um diagrama de um sistema trifásico a quatro fios. Figura 4 – Diagrama de ligação em caixa de medição. Vai para a haste de aterramento Conector Neutro concessionária - Terra F–F–F–N Fonte: adaptada de Copel (2020, p. 6). 46 Adicionalmente, a NBR5410 estabelece que em uma instalação elétrica deve ser previsto um terminal ou uma Barra de Equipotencialização (BEP), localizado próximo à entrada de fornecimento ou dentro da edificação, conforme ilustra a Figura 5 (ABNT, 2004). Figura 5 – Eletrodo de aterramento. Fonte: Creder (2021, p. 134). A interligação entre o eletrodo de aterramento e o barramento de terra do quadro de distribuição interna garante o grau mínimo de proteção requerido às instalações elétricas em baixa tensão. As conexões para o aterramento de tubulações metálicas são realizadas por abraçadeiras 47 do mesmo material da tubulação, para evitar a corrosão (COPEL, 2020; FILHO, 2018). Para instalações industriais, as ligações ao aterramento podem ser realizadas por meio da conexão dos condutores ao barramento geral de aterramento presente no quadro de distribuição ou diretamente à malha de aterramento (FILHO, 2021). Os condutores devem possuir bitola mínima requerida pela NBR 5410, conforme estudaremos a seguir. 1.3 Condutores de proteção A função de um condutor de proteção é garantir um caminho para a passagem de corrente elétrica até a malha de terra. A seção mínima para os condutores de proteção é definida de acordo com a seção dos condutores das fases e deve ser do mesmo material, preferencialmente cobre (CREDER, 2021). A Tabela 1 apresenta a seção mínima (S) dos condutores de proteção em função do condutor fase, para o material cobre. Tabela 1 – Seção mínima dos condutores de proteção Seção do condutor fase (em mm²) Seção mínima do condutor de proteção (em mm²) S ≤16 S 16 < S ≤ 35 16 S > 35 S/2 Fonte: adaptada de ABNT (2004, p. 150). Para os casos em que um condutor de proteção é comum a mais de um circuito, ele deve estar instalado no mesmo eletroduto e ser dimensionado de acordo com a maior seção de fase entre todos os circuitos (ABNT, 2004; NISKIER; MACINTYRE, 2019). 48 Além de condutores de cobre, a NBR 5410 estabelece que podem ser utilizados condutores de proteção com as seguintes características (ABNT, 2004): • Ramificações de cabos multipolares. • Condutores isolados ou nus. • Coberturas metálicas e blindagem de cabos. • Chapas metálicas e eletrodutos metálicos (devem atender a procedimentos de segurança). Neste Tema, estudamos sobre as características relacionadas à segurança nas instalações elétricas de baixa tensão. Ainda, aprendemos sobre os sistemas de aterramento e as características dos aterramentos no fornecimento secundário de tensão. Referências ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 5410: Instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro: ABNT, 2004. ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 5419: Proteções de estruturas contra descargas atmosféricas. Rio de Janeiro: ABNT, 2015. COPEL. Companhia Paranaense de Energia. Normas Técnicas COPEL – Fornecimento em Tensão Secundária de Distribuição: NTC 901100. Curitiba: Copel Distribuição, 2020. CREDER, H. Instalações Elétricas. 16. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2021. FILHO, M. J. Instalações Elétricas Industriais. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018. FILHO, M. J. Subestações de alta tensão. Rio de Janeiro: LTC, 2021. MTE. Ministério do Trabalho e Emprego. NR10: Segurança em instalações e serviços em eletricidade. Atualização SEPRT 915. Brasília: MTE, 2019. NERY, N. Instalações Elétricas: princípios e aplicações. 3. ed. São Paulo: Érica, 2019. NISKIER, J.; MACINTYRE, A. J. Instalações Elétricas. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2019. 49 BONS ESTUDOS! Sumário Apresentação da disciplina Definições Gerais e Terminologia 1. Sistema de Distribuição Secundário Referências Condições de fornecimento de energia Objetivos 1. Aspectos relacionados ao fornecimento de energia Referências Características das entradas de serviço Objetivos 1. Entradas de serviço no sistema de distribuição Referências Segurança nas instalações elétricas Objetivos 1. Sistemas de aterramento nas instalações elétricas Referências