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RISCOS DO CHOQUE ELÉTRICO Os efeitos do choque podem ser imediatos ou posterior. Portanto, todo choque é perigoso. O grande esforço que a área de segurança pode prestar é minimizar os riscos de modo a não deixar que o choque elétrico ocorra. Conforme a intensidade do choque, as queimaduras resultantes poderão ser: SUPERFICIAIS OU DE 1º GRAU Quando atingem a camada mais superficial da pele, causando ferimentos leves, vermelhidão e ardor. 2º GRAU Comprometendo a superfície e a camada intermediária da pele (epiderme e derme), e provocando bolhas e dor intensa. 3º GRAU Quando ocorre lesão da epiderme, derme e de tecidos profundos (músculos, nervos, vasos etc.). A pele fica carbonizada ou esbranquiçada e há ausência de dor. CORAÇÃO HUMANO Portanto, os choques elétricos, que podem suscitar a fibrilação ventricular, são provenientes de: Tensão de toque; Tensão de passo; Baixa tensão TENSÃO DE TOQUE É a tensão elétrica existente entre os membros superiores e inferiores de um indivíduo. Por exemplo: Um defeito de ruptura na cadeia de isoladores de uma torre de transmissão. Uma pessoa tocando na torre, no momento do curto-circuito, ficará submetida a um choque proveniente da tensão de toque. A tensão de toque é perigosa porque o coração está no trajeto da corrente de choque, aumentando o risco da fibrilação ventricular. TENSÃO DE PASSO É a tensão elétrica entre dois pés no instante da operação ou defeito tipo curto- circuito. A tensão de passo também é perigosa. As veias e artérias vão da planta do pé até o coração. Sendo o sangue condutor a corrente de choque devido a tensão de passo vai do pé até o coração e deste ao outro pé. E neste caso pode causa fibrilação ventricular. Um agravante é que a corrente de choque devido a tensão de passo contrai os músculos da perna e coxa, fazendo a pessoa cair, e, ao tocar no solo com as mãos, a tensão se transforma em tensão de toque no solo. Neste caso , o perigo é maior, porque o coração está contido no percurso da corrente de choque. Hoje em dia é muito comum em instalação de computadores serem colocados o estabilizador de voltagem no chão e o usuário acustumando a ligar e desligar com os pés e se este for de gabinete metálico sem aterramento, a pessoa está correndo risco de tensão de passo. Aconselha-se a pessoa passar a utilização de estabilizadores com carcaça plástica, pois é um isolante. Queimaduras O conhecimento do fenômeno da FIBRILAÇÃO VENTRICULAR do coração pelo choque elétrico é importante para conscientizar a população e os técnicos das empresas dos riscos provenientes dos trabalhos envolvendo eletricidade è no período de repolarização das fibras, conhecido como período vulnerável do coração, que são diagnosticadas várias doenças do coração. É também o período mais vulnerável do coração ao choque elétrico proveniente de uma fonte externa. O período da onda T corresponde a 0,16 segundos ou, 1/7 do ciclo cardíaco. Quando a corrente elétrica alternada, passa pelo coração, as camadas dos tecidos respondem vibrando de maneiras distintas. Estas vibrações mecânicas diferenciadas prejudicam a repolarização das fibras musculares dos ventrículos, não deixando que a onda T ocorra a contento. Ainda, aliado a este fato, a corrente do choque provoca um batimento cardíaco distorcido. Este estado caótico de polarização é irreversível, com perda total do sincronismo das contrações. Devido à heterogeneidade dos tecidos da parede do coração, todos os mamíferos e animais superiores sofrem o efeito da fibrilação ventricular devido ao choque elétrico. Portanto, para correntes de choques grandes, os efeitos mais drásticos são as queimaduras, e para correntes pequenas o maior perigo é a fibrilação ventricular SINTOMAS DA FIBRILAÇÃO VENTRICULAR Com respeito à eletricidade, quando uma pessoa recebe um choque elétrico, vários efeitos e circunstâncias podem ocorrer. Se for de baixa tensão e, devido ao choque, cair desfalecida, deve-se desconfiar que o coração está em fibrilação. Se a pessoa não tem pulso e não respira, deve-se imediatamente iniciar os primeiros socorros. Quando a pessoa recebe um choque elétrico, se o coração entrar em fibrilação ventricular: a pressão cai a zero, não há pulso cardíaco em nenhum ponto do corpo; acontece a parada respiratória. Devido a estas ocorrências os sintomas externos básicos são: Vítima desfalecida; Palidez; Não há pulso; Não há respiração; Dentro de 30 a 40 segundos, a pupila do olho está dilatada. PRIMEIROS SOCORROS Examinando a vítima e constatando ausência de pulsação e respiração, deve-se primeiramente deitar a pessoa no chão bem firme e duro. Examinar a boca, no sentido de retirar qualquer objeto, como chiclete, bala, etc..., e puxar a língua para a sua posição normal. Esticar a cabeça com o queixo mais empinado para trás. Imediatamente proceder continuadamente a respiração artificial e a massagem cardíaca. E em seguida levar a vítima o mais rápido possível para o hospital. SANGUE O sangue constituído de vários elementos importantes ao bom funcionamento do corpo humano, é o agente que possibilita o transporte dos nutrientes e oxigênio as células e o recolhimento dos resíduos e gás carbônico. Por ser um líquido com grande concentração de sais minerais, o sangue é um condutor de eletricidade. Por este motivo, a corrente elétrica do choque invade todos os órgãos. A fibrilação ventricular do coração, pode ocorrer de vários modos, mas a preocupação é a relacionada com o choque elétrico. AUTÓPSIA Choque elétrico de alta tensão produz queimaduras intensas, deixando evidências da acusa morte. Em baixa tensão, o choque elétrico é de baixíssima intensidade e o efeito das queimaduras é pequeno. A morte ocorre praticamente ao efeito da fibrilação ventricular, sem deixar marcas no coração. Esse é um problema sério para familiares dos técnicos que trabalham com eletricidade. Pela legislação vigente não fica caracterizado morte por acidente de trabalho. EFEITOS DO CHOQUE ELÉTRICO NO CORPO HUMANO A corrente elétrica que invade o corpo humano trafega procurando os órgãos de menor resistividade elétrica. Portanto, alguns órgãos com esta característica ficarão mais susceptíveis a danos. Outros sintomas, de difícil análise, são os provocados pelo choque elétrico cujos efeitos e danos nos órgãos só aparecerão mais tarde. Estes danos podem aparecer após dias ou meses. SINTOMAS DO CHOQUE ELÉTRICO Contrações musculares; Tetanização dos músculos; Aquecimento do músculo, órgão e sangue; Queimaduras dos ossos, músculos, órgãos etc.. Parada respiratória; Parada cardíaca; Problemas mentais; Perdas de memória; Prolapso em órgãos ou músculos; Retensão sangüínea; Outros. PARADA RESPIRATÓRIA A parada respiratória pode ocorrer direta ou indiretamente devido ao choque elétrico. Choque com corrente elétrica menor do que a do limite de fibrilação ventricular do coração, produz comprometimento na capacidade respiratória do indivíduo, devido a fadiga e tensionamento do músculo diafragma. Se o choque for maior, o tensionamento exagerado produz a tetanização do diafragma, e em conseqüência a parada respiratória. Se o coração continuar funcionando, a circulação será só de sangue venoso, o que deixa a vítima em estado de morte aparente. PARADA CARDÍACA Similarmente, o choque pode produzir a tetanização das fibras musculares do tecido do coração. Este estado exagerado do tensionamento das fibras deixa o coração preso. É a parada cardíaca. ELETRÓLISE NO SANGUE No caso específico do corpo humano, que é constituído de 70% de matéria liquida, possui vários tipos de sais minerais,o choque em corrente contínua provoca a eletrólise no sangue e no plasma líquido de todo o corpo. Este efeito pode ocasionar: Mudança da concentração de sais minerais, produzindo desequilíbrio, gerando mal funcionamento de outros elementos. Aglutinação de sais, produzindo bolinhas que provocam coágulos no sangue. Estes coágulos aumentam ou se aglutinam com outros, aumentando o tamanho, provocando trombose nas artérias, veias, vasos, etc..com a conseqüente morte da pessoa. PERDA DA COORDENAÇÃO MOTORA Choque pode prejudicar a coordenação motora da pessoa, principalmente por: Atrofia muscular; Danos neurológicos. Choque elétrico, superposto ao sinal transmissor natural do corpo, provoca uma pane geral, advindo daí toda a sorte de riscos e seqüelas. Seqüelas diversas, com possível perda de sensibilidade e coordenação motora, inclusive o Mal de Parkison. DANOS NO CÉREBRO Muitos acidentes ocorrem com choque na parte superior da cabeça e a corrente passando através do cerebro, pode produzir efeitos diversos, com seqüelas graves, inclusive a morte, Por exemplo : pessoas que utilizam correntes no pescoço e ao baixar para ligar ou desligar um estabilizador de voltagem com carcaça metálica no chão sem o fio terra, pode ser de altíssimo risco, já existem alguns casos comprovados deste tipo de ocorrências. Os efeitos são: Inibição do cérebro; Dessincronização nos seus comandos; Edema; Isquemia; Aquecimento; Dilatação. No caso da isquemia as seqüelas podem ser: Perda da memória; Perda do raciocínio; Perda da fala Comprometimento nos movimentos; Perda da visão; Etc... O choque na cabeça ou pescoço, inevitavelmente atingirá o bulbo, produzindo conseqüências no centro cárdio-respiratório. DANOS NA VISÃO Os danos, decorrentes do choque, causados no olho humano, podem ser diretos ou indiretos. E pode prejudicar a visão. DANOS RENAIS A corrente elétrica, ao passar pelos rins pode comprometer o funcionamento deste órgão, geralmente produzindo os seguintes efeitos: Insuficiência renal; Eneuresia (incontinência urinária) Os problemas renais geralmente aparecem depois de um certo tempo, ficando difícil fazer a correlação do efeito com choque elétrico. PROLAPSO Prolapso é o deslocamento, com mudança definitiva de órgão ou músculos, devido a passagem da corrente elétrica do choque. O corpo sofre uma verdadeira convulsão. Os músculos se contraem,o sangue se dilata, há uma pane nos sistemas neuro-transmissores. Em conseqüência, pode se produzido o prolapso de qualquer órgão. ESTADO DE SAÚDE DO INDIVÍDUO É claro que a reação do corpo humano ao choque vai depender do estado de saúde da vítima. Estado físico do indivíduo; Estado psicológico do indivíduo. Idade,tamanho, peso, sexo, etc.. A área de contato é muito importante pois, quanto maior ela for e quanto mais umidade contiver, maior também será o choque elétrico. Ora, quando levamos um choque, é o nosso corpo que oferece resistência à passagem da corrente elétrica e, como na média ela equivale a 300 Ohms, podemos ter uma idéia da corrente que poderemos sofrer caso levemos um choque em nossa residência pela tabela a seguir: TIPO DE CONTATO 110V 220V entre as pontas dos dedos de ambas as mãos (dedos secos) 7mA 14mA entre as palmas de ambas as mãos (palmas secas) 122mA 244mA mão com ferramenta e pés calçados (secos) 6mA 12mA mão com ferramenta e pés calçados (molhados) 183mA 366mA corpo no chuveiro ou na banheira 220mA 440mA É a partir dos 30mA que a corrente pode começar a provocar efeitos danosos em nosso corpo, indo desde um leve formigamento, passando pela paralisia momentânea e pela tetanização (rigidez total dos músculos), e podendo chegar a fibrilação (movimentos descoordenados do coração), parada cardíaca ou respiratória. A tabela a seguir dá um exemplo de como essa corrente pode afetar nosso corpo em função de sua magnitude: CORRENTE REAÇÕES FISIOLÓGICAS 0,1 a 0,5mA leve percepção superficial 0,5 a 10mA ligeira paralisia nos músculos, início de tetanização 10 a 30mA nenhum efeito perigoso se houver interrupção do contato em no máximo 5 segundos 30 a 500mA tetanização, sensação de falta de ar, possibilidade de fibrilação acima de 500mA traumas cardíacos persistentes Aterramento As características e a eficácia dos aterramentos devem satisfazer às prescrições de segurança das pessoas e funcionais da instalação. O valor da resistência de aterramento deve satisfazer às condições de proteção e de funcionamento da instalação elétrica. Qualquer que seja sua finalidade (proteção ou funcional) o aterramento deve ser único em cada local da instalação. NOTA: Para casos específicos de acordo com as prescrições da instalação, podem ser usados separadamente, desde que sejam tomadas as devidas precauções. A seleção e instalação dos componentes dos aterramentos devem ser tais que: a) o valor da resistência de aterramento obtida não se modifique consideravelmente ao longo do tempo; b) resistam às solicitações térmicas, termomecânicas e eletromecânicas; c) sejam adequadamente robustos ou possuam proteção mecânica apropriada para fazer face às condições de influências externas. Devem ser tomadas precauções para impedir danos aos eletrodos e a outras partes metálicas por efeitos de eletrólise. Eletrodos de aterramento O eletrodo de aterramento preferencial numa edificação é o constituído pelas armaduras de aço embutidas no concreto das fundações das edificações. NOTAS 1- A experiência tem demonstrado que as armaduras de aço das estacas, dos blocos de fundação e das vigas baldrames, interligadas nas condições correntes de execução, constituem um eletrodo de aterramento de excelentes características elétricas. 2- As armaduras de aço das fundações, juntamente com as demais armaduras do concreto da edificação, podem constituir, nas condições prescritas pela NBR 5419, o sistema de proteção contra descargas atmosféricas (aterramento e gaiola de Faraday, completado por um sistema captor). 3- Em geral os elementos em concreto protendido não devem integrar o sistema de proteção contra descargas atmosféricas. No caso de fundações em alvenaria, o eletrodo de aterramento pode ser constituído por uma fita de aço ou barra de aço de construção, imersa no concreto das fundações, formando um anel em todo o perímetro da estrutura. A fita deve ter, no mínimo, 100 mm 2 de seção e 3 mm de espessura e deve ser disposta na posição vertical. A barra deve ter o mínimo 95 mm 2 de seção. A barra ou a fita deve ser envolvida por uma camada de concreto com espessura mínima de 5 cm. Quando o aterramento pelas fundações não for praticável, podem ser utilizados os eletrodos de aterramento convencionais, indicados na tabela 1, observando-se que: a) o tipo e a profundidade de instalação dos eletrodos de aterramento devem ser tais que as mudanças nas condições do solo (por exemplo, secagem) não aumentem a resistência do aterramento dos eletrodos acima do valor exigido; b) o projeto do aterramento deve considerar o possível aumento da resistência de aterramento dos eletrodos devido à corrosão. NOTA 1- Preferencialmente o eletrodo de aterramento deve constituir um anel circundando o perímetro da edificação. 2- A eficiência de qualquer eletrodo de aterramento depende das condições locais do solo; devem ser selecionados um ou mais eletrodos adequados às condições do solo e ao valor da resistência de aterramento exigida pelo esquema de aterramento adotado. O valor da resistência de aterramento do eletrodo de aterramento pode ser calculado ou medido. Tipo de eletrodo Dimensões mínimas Observações Tubo de aço zincado 2,40 m de comprimento e diâmetro nominal de 25 mm Enterramento totalmente vertical Perfil de aço zincadoCantoneira de (20mmx20mmx3mm) com 2,40 m de comprimento Enterramento totalmente vertical Haste de aço zincado Diâmetro de 15 mm com 2,00 ou 2,40 m de comprimento Enterramento totalmente vertical Haste de aço revestida de cobre Diâmetro de 15 mm com 2,00 ou 2,40 m de comprimento Enterramento totalmente vertical Haste de cobre Diâmetro de 15 mm com 2,00 ou 2,40 m de comprimento Enterramento totalmente vertical Fita de cobre 25 mm² de seção, 2 mm de espessura e 10 m de comprimento Profundidade mínima de 0,60 m. Largura na posição vertical Fita de aço galvanizado 100 mm² de seção, 3 mm de espessura e 10 m de comprimento Profundidade mínima de 0,60 m. Largura na posição vertical Cabo de cobre 25 mm² de seção e 10 m de comprimento Profundidade mínima de 0,60 m. Posição horizontal Cabo de aço zincado 95 mm² de seção e 10 m de comprimento Profundidade mínima de 0,60 m. Posição horizontal Cabo de aço cobreado 50 mm² de seção e 10 m de comprimento Profundidade mínima de 0,60 m. Posição horizontal Não devem ser usados como eletrodo de aterramento canalizações metálicas de fornecimento de água e outros serviços, o que não exclui a ligação equipotencial de que trata . Condutores de aterramento Os condutores de aterramento devem atender às prescrições gerais. Quando o condutor de aterramento estiver enterrado no solo, sua seção mínima deve estar de acordo com a tabela. Protegido mecanicamente Não protegido mecanicamente Protegido contra corrosão De acordo com 6.4.3.1 Cobre: 16 mm² Aço: 16 mm² Não protegido contra corrosão Cobre: 16 mm² (solos ácidos) 25 mm² (solos alcalinos) Aço: 50 mm² Quando o eletrodo de aterramento estiver embutido nas fundações a ligação ao eletrodo deve ser realizada diretamente, por solda elétrica, à armadura do concreto mais próxima, com seção não inferior a 50 mm 2 , preferencialmente com diâmetro não inferior a 12 mm, ou ao ponto mais próximo do anel (fitas ou barra) embutido nas fundações. Em ambos os casos, deve ser utilizado um condutor de aço com diâmetro mínimo de 12 mm, ou uma fita de aço de 25 mm x 4 mm. Com o condutor de aço citado, acessível fora do concreto, a ligação à barra ou condutor de cobre para utilização, deve ser feita por solda exotérmica ou por processo equivalente do ponto de vista elétrico e da corrosão. Em alternativa podem usar-se acessórios específicos de aperto mecânico para derivar o condutor de tomada de terra diretamente da armadura do concreto, ou da barra de aço embutida nas fundações, ou ainda do condutor de aço derivado para o exterior do concreto. NOTA - O condutor de aço derivando para exterior do concreto deve ser adequadamente protegida contra corrosão. Na execução da ligação de um condutor de aterramento a um eletrodo de aterramento deve-se garantir a continuidade elétrica e a integridade do conjunto. Terminal de aterramento principal Em qualquer instalação deve ser previsto um terminal ou barra de aterramento principal e os seguintes condutores devem ser a ele ligados: a) condutor de aterramento; b) condutores de proteção principais; c) condutores de equipotencialidade principais; d) condutor neutro, se disponível; e) barramento de equipotencialidade funcional (ver 6.4.8.5), se necessário; f) condutores de equipotencialidade ligados a eletrodos de aterramento de outros sistemas (por exemplo, SPDA). NOTAS 1 - O terminal de aterramento principal realiza a ligação equipotencial principal . 2 - Nas instalações alimentadas diretamente por rede de distribuição pública em baixa tensão, que utilizem o esquema TN, o condutor neutro deve ser ligado ao terminal ou barra de aterramento principal, diretamente ou através de terminal ou barramento de aterramento local; 3 - Nas instalações alimentadas diretamente por rede de distribuição pública em baixa tensão, que utilizem o esquema TT, devem ser previstos dois terminais ou barras de aterramento separados, ligados a eletrodos de aterramento eletricamente independentes, quando possível, um para o aterramento do condutor neutro e o outro constituindo o terminal de aterramento principal propriamente dito. 4 - Os condutores de equipotencialidade destinados à ligação de eletrodos de aterramento de SPDA devem ser dimensionados segundo a NBR 5419. Quando forem utilizados eletrodos de aterramento convencionais, deve ser previsto, em local acessível, um dispositivo para desligar o condutor de aterramento. Tal dispositivo deve ser combinado ao terminal ou barra de aterramento principal, de modo a permitir a medição da resistência de aterramento do eletrodo, ser somente desmontável com o auxílio de ferramenta, ser mecanicamente resistente e garantir a continuidade elétrica. CCoonndduuttoorreess ddee pprrootteeççããoo Seções mínimas A seção não deve ser inferior ao valor determinado pela expressão seguinte (aplicável apenas para tempos de atuação dos dispositivos de proteção que não excedam 5 s): Onde: S é a seção do condutor, em milímetros quadrados; I é o valor (eficaz) da corrente de falta que pode circular pelo dispositivo de proteção, para uma falta direta, em ampéres; t é o tempo de atuação do dispositivo de proteção, em segundos; NOTA - Deve ser levado em conta o efeito de limitação de corrente das impedâncias do circuito, bem como a capacidade limitadora (integral de Joule) do dispositivo de proteção. k é o fator que depende do material do condutor de proteção, de sua isolação e outras partes e das temperaturas inicial e final. As tabelas 3, 4, 5 e 6 dão os valores de k para condutores de proteção em diferentes condições de uso ou serviço. Se, ao ser aplicada a expressão, forem obtidos valores não padronizados, devem ser utilizados condutores com a seção normalizada imediatamente superior. NOTAS 1 - É necessário que a seção calculada seja compatível com as condições impostas pela impedância do percurso da corrente de falta. 2 - Para limitações de temperatura em atmosferas explosivas, ver IEC-79-0. 3 - Devem ser levadas em conta as temperaturas máximas admissíveis para as ligações. Isolação ou cobertura protetora Material do condutor PVC EPR ou XLPC Cobre Alumínio Aço 143 95 52 176 116 64 NOTAS 1 - A temperatura inicial considerada é de 30º C. 2 - A temperatura final do condutor é considerada igual a 160º C para o PVC e a 250º C para o EPR e o XLPE. Isolação ou cobertura protetora Material do condutor PVC EPR ou XLPC Cobre Alumínio 115 76 143 94 Sistema de Aterramento Sistema de aterramento - é o conjunto de todos os condutores e peças condutoras com os quais é constituído um aterramento Ambiente de Aterramento: é o local onde serão instalados os eletrodos de terra, que podem ser localizados em solos úmidos, de preferência junto ao lençol freático evitando-se, entretanto, locais nos quais possam ocorrer substâncias corrosivas. Caso seja em solo arenoso, calcáreo ou rochoso, onde houver dificuldade de conseguir-se o mínimo da resistência ohmica estabelecida neste documento, será necessária uma compensação por meio de maior distribuição de eletrodos, todos interligados radialmente por meio de condutores que circundem a edificação, formando uma rede de hastes.