Aula_III_Circuitos_Terminais_Dispositivos_Proteção_RSG

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Pessoal, dominados os conceitos sobre eletricidade e a 
partir do levantamento das potências realizado nas aulas 
anteriores, pode-se dizer que foram dados os primeiros 
passos efetivos para alcançar um dos principais objetivos 
do curso que é o desenvolvimento de um Projeto de 
Instalações Elétricas Residencial. 
 
Nesta aula será dada uma pausa no projeto para 
estudarmos a função do quadro de distribuição e suas 
particularidades, bem como os dispositivos de proteção, 
seus princípios de funcionamento, suas interligações, entre 
outros detalhes correlacionados. 
 
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protegem contra e contra 
protegem contra 
DTM’s – 
Disjuntores 
Termomagnéticos 
Circuitos terminais 
originados do 
Quadro de 
distribuição 
 
Dispositivos de proteção 
que contém 
Sobrecarga e 
Curto-Circuito 
 
tipos 
DDR’s - Disjuntores 
diferenciais 
residuais 
IDR’s - Interruptores 
diferenciais residuais 
DPS’s – Dispositivos 
de Proteção contra 
surtos 
Choque Elétrico 
 
Surtos 
 
O objetivo desta aula é de maneira geral, reconhecer e 
ilustrar as definições de quadro de distribuição, dos 
disjuntores termomagnéticos (DTM’s), dos disjuntores 
diferenciais residuais (DDR’s), dos interruptores 
diferenciais residuais (IDR’s) e dos dispositivos de 
proteção contra surtos (DPS), bem como organizar 
informações relacionadas à suas aplicações. 
 
 
Tudo, sob a luz da ABNT NBR 5410:2004 e de outras 
normas técnicas correlacionadas. 
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Como apresentado anteriormente os conceitos vistos 
nas aulas anteriores facilitarão a compreensão dos 
assuntos a serem tratados nesta aula. 
 
Na última figura apresentada na última aula e 
reapresentada no próximo slide, denominada visão 
geral do sistema de fornecimento, ficava claro o 
posicionamento em que deve ser inserido um quadro 
de distribuição em uma Instalação Elétrica 
Residencial. O mesmo recebe alimentação do quadro 
medidor de energia elétrica e distribui aos circuitos 
terminais por meio de dispositivos de proteção. 
 
 
Portanto, a rede pública de 
energia elétrica alimenta o 
medidor que alimenta o 
quadro de distribuição, que 
por sua vez alimentará os 
circuitos terminais. 
Figura 2.5 – Visão geral sistema de fornecimento – Fonte: Manual de Instalações Elétricas Prysmian 2006 
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Vejamos, portanto, as definições necessárias e os 
conceitos fundamentais relacionados aos 
dispositivos de proteção aplicados nos circuitos 
terminais, de modo que se construa o conhecimento 
e a compreensão necessária para posterior 
aplicação ao desenvolvimento do projeto de 
instalações elétricas. 
 
 
 
Quadro de distribuição é o centro de distribuição de 
toda a instalação elétrica de uma residência. 
 
Ele é o centro de distribuição, pois além de receber os 
condutores que vêm do medidor, distribui em circuitos por 
meio de dispositivos de proteção aos circuitos terminais 
da residência. 
Conforme o item 6.5.4.10 da NBR 5420:2004, os 
quadros devem ser entregues com a advertência 
indicada a seguir: 
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E quanto à localização do quadro de distribuição... 
Figura 3.1 – Quadro de distribuição [1] Figura 3.2 – Modelo de Placa de advertência [1] 
 
 
Figura 3.3 – Localização do quadro medidor [1] 
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Por meio das ilustrações a 
seguir, poderão ser 
visualizados os dispositivos 
de proteção instalados em 
um quadro de distribuição, 
bem como as interligações 
existentes em um 
fornecimento bifásico a três 
fios, sendo duas fases, 
neutro e proteção. 
Figura 3.4 – Quadro de distribuição [1] 
 
 
A seguir serão apresentadas as partes que constituem um disjuntor 
termomagnético. 
1 - Carcaça externa do disjuntor. Material termoplástico. 
2 - Terminal superior para fixação do cabo. 
3 - Câmara de extinção de arco elétrico. 
4 - Bobina para disparo magnético. 
5 - Alavanca liga/desliga. 
6 - Contato fixo. 
7 - Contato móvel. 
8 - Guia para arco elétrico. 
9 - Bimetal responsável pelo disparo térmico. 
10 - Terminal inferior para fixação do cabo. 
11 - Fixações em trilho padrão DIN. 
Figura 3.5 – Visão interna de um DTM padrão DIN [3] 
Devido aos sistemas de fornecimento existentes, os tipos de 
disjuntores encontrados são os Monopolares, Bipolares e 
Tripolares. 
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Figura 3.6 – Características do DTM [1] 
Desta forma disjuntores termomagnéticos são dispositivos que: 
Para um sistema de 
fornecimento bifásico 
sempre deve ser 
utilizado o disjuntor 
bipolar. Utilizando dois 
unipolares não há 
garantia de 
desligamento das duas 
fases. 
 
 
No Brasil a norma ABNT NBR NM 60898 [4] define para o disparo 
instantâneo, magnético as faixas de atuação B, C e D. 
Curva B – Cargas sensíveis, eletrônicas ou resistivas em circuito, 
exclusivos com linhas extensas. 
 
Curva C – Cargas genéricas em instalações residenciais e similares ou 
eletrodomésticos em geral. 
 
Curva D – Cargas genéricas com corrente elevada no fechamento. 
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Curva do Disjuntor Faixa de Atuação 
B 3 a 5 x IN 
C 5 a 10 x IN 
D 10 a 20 x IN 
Curva B – Cargas Resistivas (Chuveiro, torneira elétrica, iluminação, etc.) e; 
 
Curva C – Cargas Indutivas e/ou desconhecidas, ou seja, em PTUG’s. 
Tabela 3.1 – Faixa de atuação eletromagnética dos disjuntores termomagnéticos [3] 
 
 
 
Figura 3.8 – Característica tempo-corrente típica de disjuntor 
termomagnético [5] 
 
 
 
Figura 3.9 – Característica tempo-corrente de mini-disjuntores 
normalizadas pela IEC [5] 
 
 
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É um dispositivo constituído de um disjuntor termomagnético acoplado 
a outro dispositivo: o diferencial residual. Sendo assim, ele conjuga as 
duas funções: 
Figura 3.10 – DDR – Disjuntor Diferencial Residual [1] 
 
 
 
Figura 3.11 – Princípio de funcionamento do dispositivo DR [5] 
 
Figura 3.12 – Vista em corte de um Interruptor Diferencial Residual [5] 
 
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Figura 3.13 – Interruptor Diferencial Residual – IDR [1] 
 
 
 
Figura 3.14 – Casos (e exceções) em que a norma exige proteção diferencial-residual de alta sensibilidade {5] – IDR [5] 
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Proteger as 
pessoas contra 
choques 
elétricos 
provocados por 
contato direto 
ou indireto! 
Figura 3.15 – Conceito sobre contato direto e indireto [1] 
 
 
No Brasil, os tipos de DR’s comercializados são os Bipolares e os 
Tetrapolares. Ambos, para alta sensibilidade (30mA) e baixa 
sensibilidade (300 mA). 
Existem duas opções para a instalação dos dispositivos 
apresentados. Um deles é o mais tecnicamente viável, pois se 
houver fuga de corrente em um determinado circuito, somente o 
dispositivo daquele circuito irá atuar. Veja na figura 3.16 a seguir. 
A outra solução, que pode-se dizer a mais economicamente 
viável é escolher a instalação de um IDR como geral, enquanto 
os circuitos são protegidos por DTM. Veja também na figura 3.17. 
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Figura 3.16 – Quadro de distribuição com DTM + IDR em 
cada circuito [1] 
Figura 3.17 – Quadro de distribuição com IDR Geral e DTM em 
cada circuito [1] 
 
 
NOTAS: 
No caso de instalação de IDR na proteção geral, o mesmo deve ser 
precedido de proteção termomagnética, ou seja, protegido contra 
sobrecarga e curto-circuito, podendo ser instalado no quadro de 
distribuiçãoconforme figura 3.17, ou no quadro de medição, situação 
mais comumente encontrada; 
 
Esta solução pode apresentar o inconveniente de que se houver 
qualquer fuga de corrente em qualquer circuito terminal, pode levar o 
IDR a disparar, desligando a casa inteira. Porém, se acontecer, 
basta desligar todos os DTM’s dos circuitos terminais, religar o IDR e 
ir religando um a um cada circuito terminal de forma a identificar o 
circuito em questão, podendo ser a princípio isolado, para uma 
análise, detecção do defeito e eliminação da fuga de corrente naquele 
circuito posteriormente. 
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As sobretensões e os surtos na rede elétrica são uma 
das principais causas de danos a equipamentos e 
instalações elétricas. Eles podem ocorrer, principalmente, 
devido a manobras na rede elétrica, faltas para outras 
instalações de tensão superior e, na maioria dos casos, 
devido a descargas atmosféricas. 
Para proteção contra surtos são utilizados os dispositivos 
de proteção contra surtos (DPS). A ABNT NBR 
5410:2004, válida desde maio de 2005, torna o uso do 
DPS obrigatório. 
 
 
Mas qual o siginificado de sobretensão? E surto? As figuras 3.18 e 3.19 
podem ajudar a entender. 
Figura 3.18 – Sobretensão [6] 
Figura 3.19 – Surto [6] 
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Um surto pode ter uma alta variação de tensão: 
Figura 3.20 – Surto de tensão [6] 
 
 
A proteção contra surto deve ser realizada por meio de três medidas 
básicas: 
 
- Um sistema de aterramento devidamente projetado e instalado; 
 
- Utilização da equipotencialização; 
 
- Instalação dos dispositivos de proteção contra surto – DPS. 
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Um sistema de aterramento é um conjunto de condutores enterrados, cujo 
objetivo é realizar o contato entre o circuito e o solo com a menor 
impedância possível. 
Figura 3.21 – Exemplos de Aterramento [6] 
 
 
A figura 3.22 ilustra uma onda atingindo um barco, todos os equipamentos, 
juntamente com o barco, irão subir juntos. Isto significa que não irão existir 
diferenças de potencial gravitacional entre os equipamentos e também 
entre o barco e os equipamentos. 
Figura 3.22 – Analogia sobre equipotencialização [6] 
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Uma situação similar ocorre quando uma descarga atmosférica atinge um 
avião. O potencial elétrico do avião em relação à terra aumenta muito, mas 
não aparecem diferenças de potencial significativas entre o avião e os 
equipamentos instalados em seu interior. 
Figura 3.23 – Analogia sobre equipotencialização [6] 
 
 
Um exemplo de equipotencialização de uma estação de rádio. 
Figura 3.24 – Exemplo de equipotencialização de uma estação de rádio [6] 
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O princípio de funcionamento do DPS pode de maneira simplificada ser 
apresentada conforme a sequência de figuras a seguir. 
Figura 3.25 – Princípio de funcionamento DPS - 1ª etapa [6] Figura 3.26 – Princípio de funcionamento DPS - 2ª etapa [6] 
Figura 3.27 – Princípio de funcionamento DPS - 3ª etapa [6] Figura 3.28 – Princípio de funcionamento DPS - 4ª etapa [6] 
 
 
Após a normalização do sistema elétrico o DPS volta a se comportar como 
uma chave aberta, podendo voltar ou não a funcionar normalmente, pois 
dependerá de sua vida útil. 
Figura 3.29 – Princípio de funcionamento DPS - 5ª etapa [6] 
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Conforme a capacidade de suportar as sobretensões trransitórias e/ou 
repetitivas, os DPS’s são classificados em classe I, II, III e (I/II). Para 
escolher corretamente o DPS, sugere-se sempre consultar o fornecedor 
para auxiliar no dimensionamento. 
Figura 3.30 – Exemplo de DPS Classe I ou II e Classe III [1] 
 
 
A ABNT NBR 5410:2004 apresenta em sua tabela 15 a classificação das 
descargas atmosféricas, bem como códigos que identificam determinadas 
características. 
Tabela 3.1 – Tabela de consulta sobre o tipo de descargas atmosféricas [7] 
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Portanto, segundo a própria Norma Técnica e as características de 
funcionamento dos DPS’s, pode-se concluir que o DPS Classe I é indicado 
para locais AQ3, sujeitos à descargas diretas, como por exemplo: 
Edificações com Sistema de Proteção contra Descarga Atmosféricas 
(SPDA), ou edificações próximas de SPDA até 100 m. 
 
O DPS Classe II é indicado para locais AQ2, sujeitos à descargas 
indiretas. Sendo aplicável em todas as instalações, inclusive no quadro de 
distribuição. 
 
O DPS Classe III é indicado para locais que exigem proteção mais fina, 
aplicáveis a equipamentos sensíveis localizados a mais de 30 metros de 
um DPS Classe II, como por exemplo, TV de plasma/LCD, computador, 
etc. 
 
 
Já o DPS classe I/II reúne as características de ambos e podem ser 
aplicados na entrada da edificação. 
Figura 3.31 – Exemplo de instalação de DPS Classe I/II, II e III em edifício [8] 
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Em residências, na maioria dos casos não se utilizará de modo obrigatório o 
DPS classe I ou I/II na entrada de energia, ou seja, no quadro de medição, 
ficando esta aplicação mais voltada para edificações altas ou como 
apresentado a pouco, próximas de edificações próximas de SPDA, até 100 
m. Assim sendo: 
Figura 3.32 – Exemplo de instalação de DPS Classe II, III em residência [1] 
 
 
Um exemplo de ligação do DPS para um sistema de fornecimento bifásico a 
três fios, considerando o condutor de proteção PE (terra) separado do 
neutro, por exemplo em um quadro de distribuição com sistema de 
aterramento TNS (Terra e Neutro Separados), que por sinal é o utilizado em 
residências. 
Figura 3.33 – Exemplo de instalação de DPS classe II no quadro de distribuição [6] 
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A seguir é apresentado um exemplo de ligação clássica do DPS, 
interligando DTM como geral instalado ou no próprio quadro de distribuição, 
ou no quadro de medição. 
Figura 3.34 – Exemplo de instalação clássica de DPS classe II no quadro de distribuição [6] 
Olá eu sou o DTM 
geral, posso ser 
instalado dentro do 
próprio quadro de 
distribuição, ou no 
quadro de 
medição! 
Olá eu sou o IDR 
geral, e para este 
caso sou instalado 
no quadro de 
distribuição! 
Olá somos os DPS’s Classe II, 
e para este caso estamos 
instalados no quadro de 
distribuição! 
Nota: Observem que o 
sistema de aterramento 
tem o condutor de 
proteção (PE) separado 
do neutro (N). O mesmo é 
denominado TNS. 
 
 
 
Contudo, se faz necessário esclarecer que existem várias outras maneiras 
de interligação dos dispositivos de proteção devido às outras configurações 
existentes de sistema de aterramento e de disposição dos dispositivos em 
função de aplicações diferenciadas. Na ABNT NBR 5410:2004 no item 
6.3.5.2.2, são apresentadas as diversas possibilidades de interligação. 
 
Como pôde ser observado, neste material didático, foi escolhido apresentar 
a instalação clássica para uma residência. 
 
Desta forma, estudamos a função do quadro de distribuição e suas 
particularidades, bem como os princípios de funcionamento dos dispositivos 
de proteção a serem instalados. Na próxima aula estudaremos os circuitos 
elétricos mais comuns utilizados em uma residência. Até lá!!! 
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A Schneider Eletric apresentou uma solução econômica para o uso do 
dispositivo DR e dos DTM’s de forma compacta para apartamentos ou 
residências de pequeno porte. 
Responsável pelo Conteúdo: 
Prof. Robmilson Simões Gundim 
Obrigado pela atenção, organize seu 
tempo de estudo pois só terá a 
ganhar, e até a próxima aula! Fiquematentos!!!