EXP1 ELETRO – HSA

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LABORATÓRIO – ELETRO – HSA 1/12 
EXPERIÊNCIA 1 – SEGURANÇA EM ELETRICIDADE 
AULA 1 
 
TÍTULO: SEGURANÇA EM ELETRICIDADE 
 
 
 
I - OBJETIVO: 
 
a) Conscientizar o aluno dos cuidados necessários quando trabalhar com 
eletricidade. 
 
 
II – PROTEÇÃO CONTRA CHOQUES ELÉTRICOS: 
 
Fundamentos: Efeitos da corrente elétrica sobre o corpo humano 
Proteção contra choques elétricos pela NBR-5410 
 
O aumento das aplicações da eletricidade em todos os campos residencial, 
industrial e comercial teve como conseqüência um aumento dos riscos de 
acidente e com isso surgiu a necessidade de medidas e dispositivos de proteção 
adequados. 
 
O choque elétrico é a sensação físiopatológica sentida por uma pessoa ao ficar 
sujeita a uma diferença de potencial entre as mãos, entre mão(s) e pé(s), entre 
os pés, ou entre a cabeça e membro(s). 
 
O estudo dos choques elétricos e seus riscos está intimamente ligado ao modo 
pelo qual os sistemas estão aterrados, ou seja, conforme os esquemas de 
aterramento, que são os diferentes métodos pelos quais um sistema elétrico e as 
massas dos equipamentos são ligados à terra. A ligação à terra é feita 
primeiramente para proteção das pessoas. 
 
Os choques mais perigosos são aqueles que incluem em seu percurso o coração 
e o cérebro. Como os danos permanentes ao cérebro por correntes que não 
passam pelo coração são muito pouco freqüentes, as normas de segurança se 
referem principalmente à passagem da corrente elétrica pelo coração. 
 
Após muitos estudos, que se iniciaram no século XVIII na França (onde foi 
montado o primeiro laboratório de ensaios sobre os choques elétricos) e 
culminaram na Universidade da Califórnia com os ensaios do Prof. Dalziel; os 
resultados obtidos pelo prof. Dalziel são basicamente os adotados pelas normais 
atuais. A partir de 1930 foram realizadas muitas pesquisas em muitos países que 
aumentaram muito o conhecimento dos efeitos da corrente elétrica sobre os 
seres humanos e animais domésticos. Foram realizados ensaios em pessoas 
vivas, animais vivos e em cadáveres. A orientação hoje adotada na maior parte 
dos países do mundo vem das normas da IEC 479, 479-1 e 479-2. A primeira dá 
os conceitos básicos, a Segunda fornece indicações sobre a impedância do corpo 
humano, sobre os efeitos da corrente elétrica em c.a. e os efeitos de c.c. e a 
ultima sobre as freqüências superiores 100Hz, sobre os efeitos de correntes com 
forma de onda especiais e os efeitos das correntes de impulso de curta duração. 
 
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Sabemos que as funções vitais são acompanhadas de variações de potenciais 
que podem ser medidos externamente na pele (eletrocardiograma, 
eletroencefalograma, eletromiograma) ou por variações do campo magnético 
como o magnetoencefalograma. 
 
Uma corrente elétrica externa pode provocar alterações nas funções vitais que 
são sempre acompanhadas por correntes muito pequenas. Essas alterações 
dependem naturalmente das intensidades e durações dessas correntes externas 
que podem causar a morte (eletrocussão). 
 
 
Os principais efeitos são: 
 
• tetanização: é uma contração muscular por estímulos elétrico repetidos 
• parada respiratória: contração dos músculos ligados à respiração e/ou 
paralisia dos centros nervosos que a comandam 
• parada cardíaca/ventricular: fibrilação de músculos do coração 
(funcionamento desordenado os comandos) 
• queimaduras: externas e internas. 
 
Os efeitos mais perigosos, por serem irreversíveis, são os dois últimos. 
 
A IEC 479 define os limiares (valores mínimos/máximos de corrente) dos efeitos 
que serão usados na proteção: 
 
• • de percepção: valor mínimo capaz de provocar qualquer sensação 
• • de reação : valor mínimo capaz de provocar contração muscular 
• • de largar: valor máximo que uma pessoa segurando um condutor 
energizado é capaz de largá-lo 
• • de fibrilação ventricular : valor mínimo que passando pelo corpo capaz de 
provocar fibrilação ventricular 
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Efeitos de C.A. de 15 – 100 Hz 
 
Limites de percepção e reação: é função da superfície e das condições de contato 
(umidade, temperatura, pressão) e das características fisiológicas. O limiar 
admitido é de 0,5 mA independente do tempo. 
 
Limiar de largar: é função da área de contato, tamanho e forma dos eletrodos e 
das características fisiológicas e é admitido igual a 10 mA, 
 
Limiar de fibrilação ventricular: é função de parâmetros fisiológicos, parâmetros 
elétricos e a zona tempo/corrente trajeto mão esquerda - pés. 
 
Esses valores podem ser expressos por um conjunto de curvas: 
 
tempo 
(ms) 
 
 corrente 
 
1. sem risco, reta vertical a (0,5 mA) 
2. algum risco reversível . pela curva b (10 a 500 mA, 10 s a 10 ms ) 
3. algum risco de fibrilação . curva C4.1 
4. 5% de risco de fibrilação . curva C4.2 
5. 50% de risco de fibrilação . curva C4.3 
 
Se os dispositivos de proteção assegurarem que os choques sofridos 
permanecerão abaixo e à esquerda da curva C4.1 (dentro da zona 3) os riscos 
serão minimizados 
 
b) Tensão de contato limite. a tensão de contato limite (UL) não deve ser 
superior ao valor indicado na tabela 1. Aos limites indicados se aplicam as 
tolerâncias definidas na IEC 38. 
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Tabela 1. Valores máximos da tensão de contato limite UL (V) 
 
 
NOTA - Situações mais severas, como no caso de corpo imerso ou em contato 
permanente com elementos condutores, justificam a fixação de valores ainda 
menores para a tensão de contato limite. Nesses casos, porém, a proteção por 
seccionamento automático da alimentação não é considerada adequada, sendo 
necessárias outras medidas de proteção contra contatos indiretos (ver 5.8.1 e 
seção 9 da NBR 5410). 
 
c) Seccionamento da alimentação. Um dispositivo de proteção deve seccionar 
automaticamente a alimentação do circuito ou equipamento protegido contra 
contatos indiretos por este dispositivo sempre que uma falta entre parte viva e 
massa no circuito ou equipamento considerado der origem a uma tensão de 
contato superior ao valor apropriado de UL. 
 
 
Método de estudar os limites de suportabilidade e de limiares 
 
 
Tinas com água salgada para ensaios de tensões de passo e toque 
 
 
da NBR 5410 
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1.a. Efeito fisiológico da corrente no corpo humano. 
 
 
1.b. O socorro às vitimas 
 
Respiração assistida 
O método boca-a-boca é o mais eficiente. 
 
Perfuração da traquéia 
Quando não se consegue desenrolar a língua a traquéia deve ser perfurada para 
permitir a respiração sem uso da boca ou nariz. 
 
Massagem cardíaca 
Pressão ritimada sobre o tórax, combinada com respiração assistida pode manter 
a circulação sangüínea (irrigando o cérebro) enquanto não chega socorro médico. 
 
Desfibrilação 
Um aparelho denominado desfibrilador gera pulsos de corrente (produzidos por 
um capacitor) que são aplicados por dois eletrodos colocados no tórax de modo 
que parte desses pulsos passem pelo coração. 
Podem ser feitas várias tentativas com valores crescentes dos pulsos, 
combinados com massagem cardíaca. 
 
As queimaduras 
São tratadas em clinicas especializadas, mas quando a extensão é muito grande 
geralmente resultam na morte da vítima. 
As queimaduras mais graves são as provocadas pelo arco elétrico, pela alta 
temperatura (alguns milhares de ºC.) 
 
As correntes de alta freqüência 
Geralmente produzidas por aparelhos eletromédicos (como o bisturi elétrico) 
provocam queimaduras profundas que só aparecem váriosdias depois. A massa 
muscular se desintegra (apodrece) e precisa ser substituída por transplante, nos 
casos mais graves. 
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Os choques podem ser por contatos: 
• Diretos: quando a pessoa toca diretamente um condutor energizado. 
• Indiretos: quando a pessoa toca a massa de um equipamento que 
normalmente não está energizada, mas que, por falha da isolação principal, ficou 
energizada. 
 
As medidas de prevenção contra choques diretos são os seguintes: 
 
 
 
Causas dos contatos diretos: ignorância, imprudência ou negligência. 
 
Características dos contatos indiretos: imprevisíveis e freqüentes, representam 
maior perigo e recebem uma importância maior na Norma. 
 
 
1.c. Proteção contra contatos diretos e indiretos: uso de tensões muito 
baixas 
 
A ABNT adotou as mesmas siglas, usadas em inglês pela IEC, para este tipo de 
proteção contra choques: SELV, PELV e FELV. 
 
SELV - Tensão extra baixa de segurança consiste em alimentar o circuito por 
uma fonte cuja tensão seja tão baixa que não pode causar nenhum choque 
elétrico sensível às pessoas. Essa tensão deve ser uma tensão que cause a 
passagem pelo corpo de uma corrente da ordem de 0,5 a 1 mA. Uma tensão 
segura para qualquer das situações (1, 2 ou 3) é a de 12 V. 
 
PELV - Tensão extra baixa de proteção, é o mesmo que a anterior, porém com 
um dos condutores aterrado. 
 
FELV - Tensão extra baixa funcional, análoga à primeira, porem quando a tensão 
escolhida foi por motivo funcional do equipamento ou circuito e a segurança é 
obtida como um efeito secundário. 
 
 
1.d. Proteção contra contatos diretos 
 
A proteção pode ser total se usarmos: 
- isolação das partes vivas 
- barreiras ou invólucros 
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A proteção será parcial se as medidas forem: obstáculos ou colocação fora do 
alcance 
 
• • Colocação de obstáculos: os condutores são instalados em 
compartimentos cujo acesso só é possível a pessoas autorizadas. Podem ser 
guilhotinas que se fecham automaticamente, tampas que só possam ser 
retiradas com uso de ferramentas, portas com fechaduras cujas chaves fiquem 
com pessoas autorizadas. 
• • Colocação fora de alcance: os condutores vivos são instalados a uma 
altura tal que não possam ser alcançados com as pessoas carregando os 
instrumentos/dispositivos habituais de trabalho 
 
Uma proteção complementar será pelo uso de: Dispositivos diferenciais 
residuais DR. 
 
Desligamento da fonte por um DR: quando a corrente de curto circuito for 
baixa, como no esquema TT, será obrigatório o uso do DR. A recomendação 
da NBR-5410 é que haja instalação de DR nos circuitos que alimentam as áreas 
úmidas (cozinha, área de serviço, banheiros, garagens) qualquer que seja o 
esquema de aterramento do sistema de alimentação. 
 
Proteção complementar por dispositivo de proteção a corrente diferencial-
residual (dispositivo DR). 
 
Qualquer que seja o esquema de aterramento, devem ser objeto de proteção 
complementar contra contatos diretos por dispositivos a corrente diferencial-
residual (dispositivos DR) de alta sensibilidade, isto é, com corrente diferencial-
residual nominal ID igual ou inferior a 30 mA: 
 
a) os circuitos que sirvam a pontos situados em locais contendo banheira ou 
chuveiro; 
b) os circuitos que alimentem tomadas de corrente situadas em áreas externas à 
edificação; 
c) os circuitos de tomadas de corrente situadas em áreas internas que possam 
vir a alimentar equipamentos no exterior; 
d) os circuitos de tomadas de corrente de cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, 
áreas de serviço, garagens e, no geral, a todo local interno molhado em uso 
normal ou sujeito a lavagens. 
 
 
NOTAS 
 
1 - Excluem-se, na alínea (a), os circuitos que alimentem aparelhos de 
iluminação posicionados a uma altura igual ou superior a 2,50 m. 
2 - Podem ser excluídas, na alínea (d), as tomadas de corrente claramente 
destinadas a alimentar refrigeradores e congeladores e que não fiquem 
diretamente acessíveis. 
3 - A proteção dos circuitos pode ser realizada individualmente ou por grupos de 
circuitos. 
 
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1.e. Proteção contra contatos indiretos 
 
a) Proteção contra os contatos indiretos 
 
b) Proteção por seccionamento automático da alimentação 
 
O seccionamento automático da alimentação destina-se a evitar que uma tensão 
de contato se mantenha por um tempo que possa resultar em risco de efeito 
fisiológico perigoso para as pessoas (ver IEC 479-1). Esta medida de proteção 
requer a coordenação entre o esquema de aterramento adotado e as 
características dos condutores de proteção e dos dispositivos de proteção. Os 
princípios básicos desta medida de proteção são aqueles apresentados na norma. 
 
 
 
 
Princípios básicos 
 
A proteção por seccionamento automático da alimentação baseia-se nos 
seguintes princípios: 
 
a) Aterramento. As massas devem ser ligadas a condutores de proteção nas 
condições especificadas de 1.c a 1.e para cada esquema de aterramento. Massas 
simultaneamente acessíveis devem ser ligadas à mesma rede de aterramento. 
Individualmente, por grupos ou coletivamente. 
 
b) Tensão de contato limite. A tensão de contato limite (UL) não deve ser 
superior ao valor indicado na tabela a seguir. Aos limites indicados se aplicam as 
tolerâncias definidas na IEC 38. 
 
 
Tabela . Valores máximos da tensão de contato limite UL (V) 
 
 
NOTA - Situações mais severas, como no caso de corpo imerso ou em contato 
permanente com elementos condutores, justificam a fixação de valores ainda 
menores para a tensão de contato limite. Nesses casos, porém, a proteção por 
seccionamento automático da alimentação não é considerada adequada, sendo 
necessárias outras medidas de proteção contra contatos indiretos 
 
c) Seccionamento da alimentação. um dispositivo de proteção deve seccionar 
automaticamente a alimentação do circuito ou equipamento protegido contra 
contatos indiretos por este dispositivo sempre que uma falta entre parte viva e 
massa no circuito ou equipamento considerado der origem a uma tensão de 
contato superior ao valor apropriado de UL. 
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EXPERIÊNCIA 1 – SEGURANÇA EM ELETRICIDADE 
 
 
Condições das influências externas determinantes para seleção das medidas de 
proteção contra choques 
 
BA : competência das pessoas 
BB : resistência elétrica do corpo humano 
BC : contato das pessoas com o potencial local 
 
 
 
 
2. Os Dispositivos de Corrente Residual / Diferencial , “DR” 
São dispositivos que através de um núcleo toroidal detectam a diferença ID entre 
as corrente que entram e saem de um circuito ou aparelho e através de um 
circuito adicional provocam o desligamento de um circuito, se a corrente ID 
superar um determinado valor. O DR pode ser capaz de interromper 
sobrecorrentes e será então um Disjuntor Diferencial ou não ter essa 
possibilidade e será então um interruptor diferencial Nos Estados Unidos tem 
uma única designação dada pelo NEC/UL: Ground Fault Circuit Interrupter 
 
Dispositivos de proteção a corrente diferencial-residual (dispositivos DR) 
 
As condições gerais de instalação devem obedecer às prescrições descritas a 
seguir: 
 
a) os dispositivos DR devem garantir o seccionamento de todos os condutores 
vivos do circuito protegido. Nos esquema TN-S, o condutor neutro não precisa 
ser desconectado se as condições de alimentação forem tais que o neutro possa 
ser considerado como seguramente ao potencial de terra; 
 
b) o circuito magnético dos dispositivos DR deve envolver todos os condutores 
vivos do circuito, inclusive oneutro: por outro lado, o condutor de proteção 
correspondente deve passar exteriormente ao circuito magnético; 
 
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c) os dispositivos DR devem ser selecionados e os circuitos elétricos divididos de 
forma tal que as correntes de fuga à terra susceptíveis de circular durante o 
funcionamento normal das cargas alimentadas não possam provocar a atuação 
desnecessária do dispositivo; 
 
NOTA - Os dispositivos DR podem operar para qualquer valor de corrente 
diferencial superior a 50% da corrente de disparo nominal. 
 
d) quando equipamentos elétricos susceptíveis de produzir corrente contínua 
forem instalados a jusante de um dispositivo DR, devem ser tomadas precauções 
para que em caso de falta à terra as correntes contínuas não perturbem o 
funcionamento dos dispositivos DR nem comprometam a segurança; 
 
e) o uso de dispositivos DR associados a circuitos desprovidos de condutor de 
proteção não é considerado como uma medida de proteção suficiente contra os 
contatos indiretos, mesmo se sua corrente de atuação for inferior ou igual a 
30mA; 
 
A figura abaixo mostra um exemplo de ligação de um interruptor DR protegendo 
uma pessoa contra uma corrente de choque. 
 
 
 
Em qualquer esquema a NBR 5410 obriga o uso dos DRs nas áreas frias(cozinha, 
banheiro, áreas de serviço e garagem). Em alguns países as normas obrigam o 
uso de DR pelo menos nos circuitos de tomadas pelo risco de choques nas 
crianças. 
 
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Interruptor diferencial 
É um dispositivo de interrupção de corrente de carga e que incorpora um DR. 
Este dispositivo precisa ter a montante um dispositivo de proteção contra 
sobrecorrentes, disjuntor ou fusível. 
 
 
Disjuntor diferencial seletivo 
Para poder coordenar com outros dispositivos a corrente residual de disjuntores 
DRs em série em um circuito, estes dispositivos dispõem de um retardo curto de 
tempo. 
 
 
 
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ELETRO I SEGURANÇA EM ELETRICIDADE EXPERIÊNCIA No. 01 
MODALIDADE_______________ TURNO:__________ DATA:_____/_____/_____ 
NOME:____________________________________ No. DE MATRÍCULA: ___________ 
NOME:____________________________________ No. DE MATRÍCULA: ___________ 
NOME:____________________________________ No. DE MATRÍCULA: ___________ 
NOME:____________________________________ No. DE MATRÍCULA: ___________ 
NOME:____________________________________ No. DE MATRÍCULA: ___________ 
 
 
1) Apresentar um resumo dos cuidados a serem tomados em laboratórios com o 
uso de eletricidade . 
 
2) Explicar como se deve fazer para salvar uma pessoa que esta sofrendo a ação 
de um choque elétrico. 
 
3) A norma brasileira de instalações elétricas em baixa tensão, NBR 5410 
recomenda o uso do DR (dispositivo de proteção Diferencial Residual) e inclusive 
o considera obrigatório em vários tipos de locais. Este dispositivo limita a 
corrente de fuga, para a terra que pode ser através do corpo humano em 30 
mA. Pesquise em livros de instalações elétricas e catálogos de fabricantes e 
comente sucintamente o seu funcionamento e aplicação. 
 
4) Pesquise o que é, objetivo e campo de aplicação da NR 10, Norma 
Regulamentadora Nº 10 - Segurança em Instalações e Serviços em 
Eletricidade, conforme a Portaria Ministro de Estado do Trabalho e Emprego Nº 
598 de 07.12.2004, comente a importância para todas as áreas da Engenharia 
do conhecimento desta norma. 
5) Qual a diferença entre um condutor fase e um condutor neutro e um terra em 
uma instalação elétrica predial? 
6) Qual a ordem de grandeza (da corrente nominal) dos dispositivos de proteção 
(fusível, disjuntor termomagnético) contra sobrecorrente de uma instalação 
elétrica predial? Qual a sua função? Eles protegem a pessoa contra choques 
elétricos? 
7) Qual o valor em R$ que você considera adequado para possibilitar a redução 
do risco da ocorrência de um choque elétrico fatal em sua residência? Qual o 
preço de um DR? As instalações atualmente acompanham as normas com o 
emprego do DR na prevenção contra o choque? O que poderia ser feito para 
melhorar a situação?