Diretrizes+da+ABNT+NBR+5410-2004+-+Proteção+contra+Surtos

DIRETRIZES ABNT NBR 5410:2004 Ref.: PROTEO CONTRA SURTOS

Clamper Ind. e Com. S.A. Rod. LMG 800, km 01, no. 128, Distrito Ind. Genesco A. Oliveira, Lagoa Santa - MG. CEP 33.400-000

SAC: 0800 7030 555 E.Mail: [email protected] www.clamper.com.brRev.: A Nov. 09 Pgina 1 de 21

A inteno deste artigo extrair da norma NBR 5410:2004 as diretrizes sobre proteo contra surtos e reorden-las evitando, por exemplo, o vai-e-vem entre referncias e tabelas que so citadas de forma recorrente e cruzadas pela norma.

Obviamente tambm se destina a especificar os Dispositivos de Proteo contra Surtos (DPS) fabricados pela Clamper Ind. e Com. S.A. (SAC: 0800 7030 555) que atendem a cada aplicao prescrita na Norma Brasileira.

Estamos abertos s sugestes ou reparos neste artigo que possam ser sugeridas por nossos clientes e ou profissionais que se interessem pelo assunto e antecipamo-nos em pedir desculpas por erros, que eventualmente, nossa interpretao tenha causado.

As interpretaes e opinies expressas neste artigo no pretendem expressar nada alm da viso da Clamper.

A Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT) o Frum Nacional de Normalizao responsvel pela elaborao das Normas Brasileiras.

A Norma Brasileira - Instalaes eltricas de baixa tenso (ABNT NBR 5410:2004), evoluo da histrica NB-3, foi tecnicamente revisada pelo Comit Brasileiro de Eletricidade (ABNT/ CB-03) e pela Comisso de Estudo de Instalaes Eltricas de Baixa Tenso (CE-03:064. 01) e a partir de 31 de maro de 2005 esta segunda edio cancelou e substituiu a edio anterior (1997).

A NBR 5410 baseada na norma internacional IEC 60.364: .

O alinhamento da ABNT com a IEC vem desde a dcada de 80 e apesar disto no h uma identidade total entre a NBR 5410:2004 e a IEC 60.364 quer no contedo quer na estrutura.

Cabe destacar ainda que em vrios itens da NBR 5410:2004 so citadas outras normas da IEC como referncia.

O artigo 4.2.2.2 da ABNT NBR 5410:2004 trata as consideraes sobre .

Na alnea do artigo citado acima, explicada a simbologia utilizada para a classificao dos esquemas de aterramento, conforme segue e, logo aps, do pargrafo 4.2.2.2.1 ao 4.2.2.2.3, so demonstrados cada esquema com suas particularidades.

Situao da alimentao em relao terra:

T = um ponto diretamente aterrado;

I = isolao de todas as partes vivas em relao terra ou aterramento de um ponto atravs de impedncia;

Situao das massas da instalao eltrica em relao terra:

T = massas diretamente aterradas, independente do aterramento eventual de um ponto da alimentao;

N = massas ligadas ao ponto da alimentao aterrado (em corrente alternada, o ponto aterrado normalmente o ponto neutro);

Disposio do condutor neutro e do condutor de proteo:

S = funes de neutro e de proteo asseguradas por condutores distintos;

C = funes de neutro e de proteo combinadas em um nico condutor (condutor PEN).

O esquema TN possui um ponto da alimentao diretamente aterrado, sendo as massas ligadas a esse ponto atravs de condutores de proteo. So considerados trs variantes de TN, de acordo com a disposio do condutor neutro e do condutor de proteo, a saber:

esquema TN-C, no qual as funes de neutro e de proteo so em um nico condutor, na totalidade do esquema;

esquema TN-S, no qual o condutor neutro e o condutor de proteo so ;

esquema TN-C-S, do qual as funes de neutro e de proteo so combinados em um nico condutor.

Nota: As funes de neutro e de condutor de proteo so combinadas num nico condutor em todo o esquema.

Massas MassasAterramento da

alimentao




Nota: As funes de neutro e de condutor de proteo so combinadas num nico condutor em parte do esquema.

O esquema TT possui um ponto da alimentao diretamente aterrado, estando as massas da instalao ligadas a eletrodo(s) de aterramento eletricamente distinto(s) do eletrodo de aterramento da alimentao.

No esquema IT todas as partes vivas so isoladas da terra ou um ponto da alimentao aterrado atravs de impedncia. As massas da instalao so aterradas, verificando-se as seguintes possibilidades:

Massas aterradas no mesmo eletrodo de aterramento da alimentao, se existente;

Massas aterradas em eletrodo(s) de aterramento prprio(s), seja porque no h eletrodo de aterramento da alimentao, seja porque o eletrodo de aterramento das massas independente do eletrodo de aterramento da alimentao.

Nota: O neutro pode ser ou no distribudo.

A sem aterramento da alimentao

- alimentao aterrada atravs de impedncia

Massas Massas

MassasMassas

Massas Massas

Massas Massas

Massas Massas

Massas Massas




- massas aterradas em eletrodos separados e independentes do eletrodo de aterramento da alimentao

- massas coletivamente aterradas em eletrodo independente do eletrodo de aterramento da alimentao

- massas coletivamente aterradas no mesmo eletrodo da alimentao.

Na NBR 5410:2004 as diretrizes sobre o tema Proteo contra sobretenses e perturbaes eletromagnticas esto contidas no capitulo 5.4.

A seo 5.4.1 trata das sobretenses temporrias e o artigo 5.4.1.1 ensina que os circuitos fase-neutro podem ser submetidos tenso entre fases por:

perda de neutro nos esquemas TN (TN-C, TN-S e TN-C-S) e TT, em sistemas trifsicos e bifsicos com neutro e monofsicos a trs condutores;

falta terra em esquema IT.

O artigo 5.4.1.2 destaca que no esquema TT deve-se cuidar especialmente das sobretenses temporrias no caso de falta a terra na mdia tenso.

Uma nota comum aos dois artigos ressalta que na seleo dos DPS a caracterstica de mxima tenso de operao (Uc) deve levar em considerao uma possvel sobretenso temporria.

O artigo 5.4.1.3 permite que a verificao prescrita em 5.4.1.2 seja restrita aos equipamentos de BT da subestao (SE) se o neutro for isolado do aterramento das massas na SE e, a seo 5.4.2 trata das sobretenses transitrias sendo o artigo 5.4.2.1 dedicado proteo nas linhas de energia, assim como o 5.4.2.2 refere-se a proteo em linhas de sinal.

No pargrafo 5.4.2.1.1 so descritas as condies em que as instalaes de DPS so necessrias e exigidas. So elas:

Quando a instalao for alimentada por linha area (total ou parcial) ou incluir ela prpria linha area e se situar em regio sob condies de influncias externas AQ2 ou, quando a instalao se situar em regio sob condies de influncias externas AQ3, definidas na tabela 15 na pgina 29 da norma e transcrita abaixo:

Tabela 15 Descargas Atmosfricas

AQ1 Desprezveis 25 dias por ano -

AQ2 Indireta > 25 dias por ano

Riscos provenientes da rede de alimentao Instalaes alimentadas por redes areas

AQ3 Diretas Riscos provenientes da exposio dos componentes da instalao

Partes da instalao situadas no exterior da edificao

Massas Massas

Massas Massas

Massas Massas




De acordo com a norma ABNT NBR 5419:2005 (pgina 32), depois de determinado o valor de , que o nmero provvel de raios que anualmente atingem uma estrutura, o passo seguinte a aplicao dos fatores de ponderao indicados nas tabelas B.1 a B.5.

Multiplica-se o valor de pelos fatores pertinentes, obtendo-se , e compara-se o resultado com a frequncia admissvel de danos conforme o seguinte critrio:

se 10-3 , a estrutura requer um SPDA;

se 10-3 > > 10-5, a convenincia de um SPDA deve ser decidida por acordo entre projetista e usurio;

se 10-5, a estrutura dispensa um SPDA.

Definies:

( ): Frequncia mdia anual previsvel de descargas atmosfricas sobre uma estrutura.

( ): Frequncia mdia anual previsvel de descargas atmosfricas sobre uma estrutura, aps aplicados os fatores de ponderao das tabelas B.1 a B.5 da ABNT NBR 5419:2005.

( ): Frequncia mdia anual previsvel de danos, que pode ser tolerada por uma estrutura.

Apresentamos abaixo os mapas isocerunicos da regio sudeste e do Brasil ao todo, para se verificar o ndice cerunico da localidade que nos interessa. Os mesmos podem ser obtidos nas pginas 30 e 31 da norma ABNT NBR 5419:2005:

Figura 1-a) Mapa de curvas isocerunicas Regio Sudeste




Figura 1-b) Mapa de curvas isocerunicas Brasil

Em nota a norma NBR 5410:2004 admite que a proteo contra sobretenses exigida em 5.4.2.1.1 possa no ser provida se as consequncias dessa omisso, do ponto de vista estritamente material, constituir um risco calculado e assumido. Porm, prescreve que em nenhuma hiptese a proteo pode ser dispensada se essas consequncias puderem resultar em risco direto ou indireto a segurana e a sade das pessoas.

O pargrafo 5.4.2.1.2 lembra que a proteo contra sobretenses transitrias pode ser provida por DPS ou por meios que garantam a atenuao no mnimo quela obtida pelos DPS. A eventual necessidade de protees adicionais em outros pontos e em particular junto aos equipamentos mais

sensveis est prevista em 5.4.2.2.2, porm, infelizmente, sem que sejam previstos critrios de necessidade.

Muito importante a diretriz do artigo 5.4.2.3 referente suportabilidade a impulso exigvel dos componentes da instalao, ou seja, define, na tabela 31, quanta sobretenso os equipamentos eltricos de BT devem suportar sem danos.

Explica, tambm, que este valor deve ser informado pelo fabricante. A tabela 31 referencia a IEC 60.664-1 e o anexo E da ABNT NBR 5410:2004.

Transcrevemos abaixo a tabela 31 da pgina 71 da norma e os detalhes contidos no anexo E:




Sistemas trifsicos

Sistemas monofsicos com neutro

Produto a ser utilizado na entrada

da instalao (4)

Produto a serem utilizados em circuitos de

distribuio e circuitos terminais (3)

Equipamentos de utilizao (2)

Produtos especialmente protegidos (1)

120/208 127/220

115-230 120-240 127-254

4 2,5 1,5 0,8

220/380 230/400 277/480

- 6 4 2,5 1,5

400/690 - 8 6 4 2,5

Tabela 31 - Suportabilidade a impulso exigvel dos componentes da instalao

Explicaes contidas no Anexo E:

(1) Produtos destinados a serem conectados instalao eltrica fixa da edificao, mas providos de alguma

, situada na instalao fixa ou entre ela e o equipamento; e

(2) Tambm destinados a serem conectados instalao eltrica fixa da edificao (aparelhos eletrodomsticos, eletroprofissionais, ferramentas portteis e cargas anlogas); e

(3) Componentes da instalao fixa propriamente dita (quadros, disjuntores, condutores, barramentos, interruptores e tomadas) e outros equipamentos de uso industrial (motores por exemplo); e

(4) Produtos utilizados na entrada da instalao ou nas proximidades, a montante do quadro de distribuio principal (medidores, dispositivos gerais de seccionamento e proteo e outros itens usados tipicamente na interface da instalao eltrica com a rede pblica de distribuio).

Na seo 5.4.3 esto prescritas as medidas de preveno s

interferncias eletromagnticas e logo no artigo 5.4.3.1 determina-se que as blindagens, armaes, condutos e ou capas das linhas externas devem ser conectados na equipotencializao principal.

Em notas a norma ressalta que dependendo do caso, a vinculao dos revestimentos metlicos da linha a equipotencializao principal no precisa ser mediante ligao direta ao BEP (Barramento de Equipotencializao Principal), podendo ser indireta, como por exemplo, mediante ligao ao BEL (Barramento de Equipotencializao Local) mais prximo do ponto em que a linha entra ou sai da edificao ou mediante a ligao direta ao eletrodo de aterramento da edificao (como ilustrado, conceitual e genericamente, na figura G.3 do anexo G na pgina 199, que reproduzimos abaixo). o caso de uma linha de energia que sai da edificao para alimentar outra edificao, vizinha, ou para alimentar estruturas ou construes anexas; de uma linha de sinal que tambm se dirija edificao vizinha; e de linha de sinal associada a uma antena externa. As equipotencializaes locais (BEL) de uma edificao devem incluir armadura de concreto.




Figura G.1 Exemplo de equipotencializao principal em que os elementos nela incluveis concentram-se aproximadamente num mesmo ponto da edificao

(**) Ver figura G.2

Figura G.2 Conexes da alimentao eltrica equipotencializao principal, em funo do esquema de aterramento

1

2

3.a

3.b3.c

3.d

4.a

4.b

5

(*)

(**)

BEP

EC

DETALHE ADETALHE A

BEPBEPPEN N

N PENN PEN

Quadro de distribuio principal

Quadro de distribuio principal




Figura G.3 Exemplo de equipotencializao principal em que os elementos nela incluveis no se concentram-se ou no so acessveis num mesmo ponto da edificao

As figuras so essencialmente ilustrativas. Se o quadro de distribuio principal se situar junto ou bem prximo do ponto de entrada da linha na edificao, sua barra PE, caso no haja outras restries, poderia acumular a funo de BEP.

O detalhe relativo ao esquema TN-C-S ilustra situao conforme 5.4.3.6.

Legenda:

BEP = Barramento de equipotencializao principal

EC = Condutores de equipotencializao

1 = Eletrodo de aterramento (embutido nas fundaes)

2 = Armaduras de concreto armado e outras estruturas metlicas da edificao

3 = Tubulaes metlicas de utilidades, bem como os elementos estruturais metlicos a elas associados.

Por exemplo:

3.a = gua

3.b = gs

(*) = luva isolante (ver nota 2 de 6.4.2.1.1 NBR 5410:2004)

3.c = esgoto

3.d = ar-condicionado

4 = Condutos metlicos, blindagens, armaes, coberturas e capas metlicas de cabos.

4.a = Linha eltrica de energia

4.b = Linha eltrica de sinal

5 = Condutor de aterramento principal

No artigo 5.4.3.6, determina-se que em toda edificao alimentada por linha eltrica TN-C deve-se passar ao esquema TN-S a partir do ponto de entrada da linha na edificao, ou a partir do quadro de distribuio principal.

1

4.a

4.b

2

3.b

(*)

3.c

3.a

3.d

EC(**)

5

BEP




Em nota, neste artigo, colocado que o esquema poder permanecer TN-C caso no seja prevista a instalao, imediata ou futura, de equipamentos eletrnicos interligados por ou compartilhando linha de sinal (em particular, linhas de sinal baseadas em cabos metlicos).

Nos artigos 5.4.3.2 e 5.4.3.3, que versam sobre linhas de sinal, quando a conexo da blindagem ou capa metlica a equipotencializao, conforme 5.4.3.1, puder ocasionar rudo ou corroso eletroltica, essa conexo pode ser efetuada com a interposio de DPS do tipo curto-circuitante. A conexo atravs de DPS do tipo curto-circuitante deve se restringir a uma das extremidades da linha de sinal.

Toda linha metlica de sinal que interligue edificaes deve dispor de condutor de equipotencializao paralelo, sendo esse condutor conectado s equipotencializaes, de uma outra edificao, s quais a linha de sinal se acham vinculadas, conforme artigo 5.4.3.4.

Seguem as medidas necessrias para reduzir os efeitos das sobretenses induzidas e das interferncias eletromagnticas em nveis aceitveis, (artigo 5.4.3.5):

Disposio adequada das fontes potenciais de perturbaes em relao aos equipamentos sensveis;

Disposio adequada dos equipamentos sensveis em relao a circuitos e equipamentos com altas correntes como, por exemplo, barramento de distribuio e elevadores;

Uso de filtros e/ou dispositivos de proteo contra surtos (DPS) em circuitos que alimentam equipamentos sensveis;

Seleo de dispositivos de proteo com temporizao adequada, para evitar desligamentos indesejveis devidos a transitrios;

Equipotencializao de invlucros metlicos e blindagens;

Separao adequada, por distanciamento ou blindagem, entre as linhas de energia e as linhas de sinal, bem como seu cruzamento em ngulo reto;

Separao adequada, por distanciamento ou blindagem, das linhas de energia e de sinal em relao aos condutores de descida do sistema de proteo contra descargas atmosfricas;

Reduo dos laos de induo pela adoo de um trajeto comum para as linhas dos diversos sistemas;

Utilizao de cabos blindados para o trafego de sinais;

As mais curtas conexes de equipotencializaes possveis;

Linhas com condutores separados (por exemplo, condutores isolados ou cabos unipolares) contidas em condutos metlicos aterrados ou equivalentes;

Evitar o esquema TN-C, conforme disposto em 5.4.3.6;

Concentrar as entradas e/ou sadas das linhas externas

em um mesmo ponto da edificao;

Utilizar enlaces de fibra ptica sem revestimento metlico ou enlaces de comunicao sem fio na interligao de redes de sinal dispostas em reas com equipotencializaes separadas, sem interligao.

Na NBR 5410:2004 as diretrizes sobre Dispositivos de Proteo contra Surtos (DPS) tanto em linhas de energia (artigo 6.3.5.2) quanto em linhas de sinal (artigo 6.3.5.3) aparecem na seo 6.3.5.

No que diz respeito ao DPS em linhas de energia, logo no pargrafo 6.3.5.2.1, quanto disposio destes devem-se respeitar os seguintes critrios:

Quando o objetivo for proteger contra sobretenses provocadas por descargas atmosfricas diretas sobre a edificao ou em suas proximidades, os DPS devem ser instalados no * da linha na edificao (mais a frente na norma, conforme o segundo subitem da alnea do pargrafo 6.3.5.2.4, faz-se concluir que este DPS equivale Classe I da IEC 61.643-1); ou

Quando o objetivo for proteger contra sobretenses de origem atmosfrica transmitidas pela linha externa de alimentao (surtos induzidos), bem como a proteo contra sobretenses de manobra (ligar e desligar da rede) os DPS devem ser instalados junto ao * da linha na edificao ou no quadro de distribuio principal localizado o mais prximo possvel do ponto de entrada (analogamente entende-se que equivale Classe II da IEC 61.643-1), conforme o primeiro subitem da alnea do pargrafo 6.3.5.2.4; ou

Outro tipo de DPS pode ser caracterizado pela leitura do terceiro subitem da alnea do pargrafo 6.3.5.2.4 que transcrevemos, parcialmente, abaixo para facilitar:

- quando o DPS for destinado, simultaneamente, proteo contra todas as sobretenses relacionadas nas duas situaes anteriores,... (neste caso conclui-se que este DPS atende aos requisitos da IEC 61.643-1 tanto para Classe I quanto para Classe II; isto posto, deve-se instalar no ponto de entrada da linha na edificao).

Definio de numa edificao (seo 3.4.4 pgina 8 da norma): Ponto em que uma linha externa penetra na edificao. A referncia fundamental a , ou seja, o corpo principal ou cada um dos blocos de uma propriedade e no caso de edificaes com pilotis o ponto de entrada o ponto em que a linha penetra no compartimento de acesso edificao, ou seja, de entrada). Alm da edificao outra referncia indissocivel de ponto de entrada o , localizado junto ou bem prximo do ponto de entrada.

Na nota 2 do pargrafo 6.3.5.2.1, a norma prescreve que em instalaes j existentes permitido que os DPS sejam instalados na caixa de medio, desde que esta no diste a




mais de 10 metros do ponto de entrada na edificao e que a barra PE, onde se vo ligar os DPS, seja conectada ao barramento de equipotencializao principal da edificao (BEP).

A terceira e quarta notas informam que para proteo de equipamentos sensveis, pode ser necessria a instalao de DPS adicionais sendo necessrio coorden-los, e que os DPS que fizerem parte da instalao fixa e no se encontram instalados em quadros de distribuio (por exemplo,

incorporados a espelhos com interruptores e/ou tomadas) devem ter sua presena indicada atravs de etiqueta ou identificador similar, na origem ou o mais prximo possvel da origem do circuito ao qual est inserido.

O pargrafo 6.3.5.2.2 possui um fluxograma (figura 13 na pgina 131 da norma) demonstrando a adequada disposio dos DPS junto ao ponto de entrada da linha eltrica ou o mais prximo possvel do ponto de entrada, conforme adaptamos a seguir:

Figura 13 Esquemas de conexo dos DPS no ponto de entrada da linha de energia ou no quadro de distribuio principal da edificao (referncia - pgina 131 da norma NBR 5410:2004)




Abaixo segue algumas consideraes sobre a figura 13:

A ligao dos DPS:

No BEP, se este estiver situado antes do quadro de distribuio principal e nas proximidades e/ou no ponto de entrada da linha na edificao e os DPS forem instalados ento junto ao BEP e no no quadro ou se os DPS forem instalados no quadro de distribuio principal da edificao e a barra PE do quadro acumular a funo de BEP.

Na barra PE, quando os DPS forem instalados no quadro de distribuio e a barra PE no acumular a funo de BEP.

A hiptese configura um esquema que entra TN-C e que prossegue instalao adentro TN-C, ou que entra TN-C e em seguida passa a TN-S. O neutro de entrada, necessariamente PEN, deve ser aterrado no BEP.

A hiptese configura trs possibilidades de esquema de aterramento: TT (com neutro), IT (com neutro) e linha que entra na edificao j em esquema TN-S.

H situaes em que se torna obrigatrio a escolha do esquema 2 ou do esquema 3, como a do caso relacionado na alnea do pargrafo 6.3.5.2.6, qual seja:

Quando os DPS forem instalados, junto ao ponto de entrada na edificao ou no quadro de distribuio principal, e a instalao for dotada de DR, os DPS devem ser posicionados antes ou depois do DR nas seguintes condies:

Quando a instalao for TT e os DPS forem posicionados do DR utilize, obrigatoriamente, o esquema 3; e

Quando os DPS forem posicionados do DR, estes DR devem possuir uma imunidade a correntes de surto de no mnimo 3 kA (8/20). O DR tipo S conforme a IEC 61008-2 e 61.009-2-1, constituem um exemplo e, consequentemente deve-se utilizar, obrigatoriamente, o esquema 2.

No pargrafo 6.3.5.2.3 determina-se que quando for necessria a instalao de DPS adicionais, estes devem ser ligados observando a mesma orientao contida na figura 13. Assim, os DPS devem ser conectados ao longo da instalao:

Em esquema TN-S, esquema TT (com neutro) e esquema IT (com neutro):

Entre cada fase e PE e entre neutro e PE (esquema de conexo 2);

Entre cada fase e neutro e entre neutro e PE (esquema de conexo 3);

Em circuitos sem neutro, qualquer que seja o esquema de aterramento:

Entre cada fase e PE (esquema de conexo 1);

Em esquema TN-C:

Entre cada fase e PE (PEN) (esquema de conexo1).

Um dos pargrafos mais importantes destas diretrizes o 6.3.5.2.4 que se refere a Seleo dos DPS: Os DPS devem atender a IEC 61643-1 e ser selecionados com base no mnimo nas seguintes caractersticas:

Nvel de proteo ( );

Mxima tenso de operao continua ( );

Suportabilidade a sobretenses temporrias;

Corrente nominal de descarga ( ) e ou corrente de impulso ( ) dependendo da(s) Classe(s) atendida(s); e

Suportabilidade corrente de curto-circuito.

Alm disso, quando utilizados em mais de um ponto da instalao (em cascata), os DPS devem ser selecionados levando-se em conta tambm a sua coordenao.

As condies so as seguintes:

Nvel de proteo ( :

O nvel de proteo do DPS deve ser compatvel com a categoria II de suportabilidade (1,5 a 4 kV dependendo da tenso) a impulsos de acordo com a tabela 31 da pgina 6 desta diretriz:

No esquema 3 da figura 13 (pgina 10 desta Diretriz) o nvel de proteo global, ou seja, entre fase e PE; e

Quando o nvel de proteo exigido no puder ser atendido com um s conjunto de DPS devem ser providos DPS suplementares; e

Mesmo numa instalao com tenso nominal de 220/380 V, onde o nvel de proteo de 2,5 kV, apenas a proteo em modo comum (entre fase e terra). Os DPS destinados proteo de equipamentos alimentados entre fase e neutro, devem ter um nvel de proteo menor, ou seja, 1,5 kV.

Mxima tenso de operao contnua ( ):

A dos DPS deve ser igual ou maior aos valores indicados na tabela 49 da pgina 133 que transcrevemos abaixo:




Fase Neutro PE PEN TT TN -C TN -S IT com neutro IT sem neutro

X X 1,1 Uo 1,1 Uo 1,1 UoX X 1,1 Uo 1,1 Uo 3 Uo U

X X 1,1 UoX X Uo Uo Uo

Tabela 49 Valor mnimo de exigvel do DPS, em funo do esquema de aterramento

A ausncia de indicao significa que a conexo no se aplica ao esquema de aterramento;

a tenso fase-neutro;

U a tenso entre fases;

Os valores adequados de podem ser significativamente superiores aos valores mnimos da tabela, com efeito, a leitura da seo 5.4.1, j destacada anteriormente neste artigo, colabora esta afirmao. Por isso repetimos a seguir a anlise daquela seo:

A seo 5.4.1 trata das sobretenses temporrias e o artigo 5.4.1.1 ensina que os circuitos fase-neutro podem ser submetidos tenso entre fases por:

a) Perda de neutro nos esquemas TN (TN-C, TN-S e TN-C-S) e TT; e

b) Falta terra em esquema IT.

O artigo 5.4.1.2 destaca que no esquema TT deve-se cuidar especialmente das sobretenses temporrias no caso de falta terra na mdia tenso.

Uma nota comum aos dois artigos ressalta que na seleo dos DPS a caracterstica de mxima tenso de operao contnua (Uc) deve levar em considerao uma possvel sobretenso temporria.

Sobretenses temporrias:

O DPS deve atender aos ensaios pertinentes especificados na IEC 61.643-1. Vale destacar que aquela norma prev que o DPS suporte estas sobretenses e que os DPS conectveis ao PE no ofeream nenhum risco segurana em caso de destruio provocada por estas sobretenses devidas s faltas na mdia tenso e por perda do neutro.

Nota da Clamper: Nesta preocupao, em particular, provavelmente a norma UL1449 do a mais rigorosa entre as similares.

Corrente nominal de descarga ( ) e corrente de impulso ( ):

De acordo com a destinao do DPS deve ser determinada a corrente nominal ( ) ou de impulso ( ), sendo que podemos distinguir trs situaes como resumido na tabela abaixo:

Corrente aplicada nos DPS In X X

Iimp X XCapacidade mnima de corrente do DPS usado entre

fase e neutro ou entre fase e terra Iimp =12,5 kA,

In =5 kA Iimp =12,5 kA In =5 kA

Capacidade mnima de corrente do DPS usado entre neutro e PE no

esquema de conexo 3 (figura 13 da pgina 12 desta diretriz)

monofsico Iimp =25 kAIn =10 kA

Iimp =25 kA In =10 kA

trifsico Iimp =50 kAIn =20 kA

Iimp =50 kA In =20 kA

Classe de acordo com a IEC 61.643-1 Classe I e II,

simultaneamente Classe I Classe II

A corrente de impulso ( ) deve ser determinada com base na IEC 61.312-1 (esta norma citada apenas para determinar a definio da corrente de impulso);

O ensaio para determinao da baseado num valor de crista da corrente, dado em kA, e num valor de carga, dado em Coulombs (A.s);




No fixada uma forma de onda particular para a realizao desse ensaio e, portanto, essa forma de onda pode ser a 10/350 s, a 10/700 s, a 10/1000 s ou, ainda a 8/20 s, no se descartando outras;

Tambm no so fixadas restries quanto ao tipo de DPS que pode ser submetido a tal ensaio curto-circuitante, no curto-circuitante, ou combinado.

Suportabilidade corrente de curto-circuito:

A suportabilidade do DPS deve ser igual ou superior corrente de curto-circuito presumida no ponto onde ser instalado (devido possibilidade de falha do DPS).

Como exemplo, podemos citar que num quadro principal de uma instalao alimentada em baixa tenso, servida por um transformador abaixador de 75 kVA a corrente de curto-circuito presumida no ultrapassar a 5 kA e neste caso o DPS dever suportar, ele mesmo, esta corrente ou o fabricante deve recomendar associ-lo a um DP (Dispositivo de Proteo contra sobrecorrentes) que suporte tal corrente.

Alm disso, quando o DPS utilizar tecnologia de centelhador a capacidade de interrupo de corrente subsequente tambm deve atender corrente de curto-circuito presumida no ponto de instalao.

Para os DPS conectados entre neutro e PE a capacidade de interrupo de corrente subsequente deve ser de no mnimo 100 A em esquema TN (TN-C, TN-S e TN-C-S) e TT, e deve ser a mesma dos DPS conectados entre fase e neutro, no caso do esquema IT.

Coordenao dos DPS:

de responsabilidade dos fabricantes de DPS fornecer, em sua documentao, instruo clara e suficiente de como obter coordenao entre os DPS dispostos ao longo da instalao.

Quando a tecnologia e a mxima tenso de operao contnua (Uc) dos DPS a coordenar forem as mesmas, os DPS estaro automaticamente coordenados por qualquer impedncia srie que exista entre eles, mesmo que estejam instalados lado a lado.

A possibilidade de falha interna, fazendo com que o DPS entre em curto-circuito, impe a necessidade de dispositivo de proteo contra sobrecorrentes (DP), para eliminar tal curto-circuito. A seguir apresentamos os cuidados a serem observados com vista ao risco de falha do DPS , bem como as alternativas de arranjo que permitem, na hiptese de falha do DPS, priorizar a continuidade do servio ou a continuidade da proteo conforme a seguir:

Posicionamento do DP A proteo pode ser disposta:

Na prpria conexo do DPS, representada pelo DP da figura A abaixo, sendo que esse DP pode ser inclusive o desligador interno que eventualmente integra o DPS.

Supondo, como requer a norma, que todas as protees contra sobrecorrentes da instalao sejam devidamente coordenadas (seletivas), a primeira opo de posicionamento do DP (figura A) assegura continuidade de servio, mas significa ausncia de proteo contra qualquer nova sobretenso que venha a ocorrer.

No circuito ao qual est conectado o DPS, representado na figura B abaixo, que corresponde geralmente ao prprio dispositivo de proteo contra sobrecorrentes do circuito.

Na segunda opo (figura B), a continuidade de servio pode ser afetada, uma vez que a atuao do DP, devido falha do DPS, interrompe a alimentao do circuito, situao que perdura at a substituio do DPS para garantir a proteo contra surtos e, substituio do DP para garantir a continuidade do servio.

Uma terceira opo oferece maior probabilidade de se obter tanto continuidade de servio quanto continuidade de proteo (figura C abaixo). Neste caso, so usados dois DPS idnticos (DPS1 e DPS2), cada um protegido por um DP especfico, inserido na conexo do DPS respectivo, sendo os dois DP tambm idnticos. A maior confiabilidade do esquema decorre, portanto, da redundncia adotada.




Seleo do DP:

O DP destinado a eliminar um curto-circuito que ocorra por falha do DPS deve possuir corrente nominal inferior ou no mximo igual indicada pelo fabricante do DPS.

Condutores de conexo:

A seo nominal dos condutores destinados a conectar um DP especificamente previsto para eliminar um curto-circuito que ocorra por falha do DPS aos condutores de fase do circuito deve ser dimensionada levando-se em conta a mxima corrente de curto-circuito suscetvel de circular pela conexo.

Quanto proteo contra choques eltricos e compatibilidade entre os DPS e dispositivos DR prevista no pargrafo 6.3.5.2.6, devem ser atendidas as prescries da alnea das consideraes sobre a figura 13 na pgina 10 desta diretriz.

Quanto indicao do estado do DPS (pargrafo 6.3.5.2.3), devido falta ou deficincia, o DPS deixar de cumprir sua funo de proteo contra sobretenses, esta condio deve ser evidenciada:

Por um indicador de estado; ou

Por um dispositivo de proteo parte, como previsto em 6.3.5.2.5 (figuras A, B ou C acima).

No pargrafo 6.3.5.2.9 defini-se o comprimento dos condutores destinados a conectar o DPS em linhas de energia (ligaes fase-DPS, neutro-DPS, DPS-PE e/ou DPS-neutro, dependendo do esquema de conexo), deve ser o mais curto possvel, sem curvas ou laos. De preferncia, o comprimento total, como ilustrado na figura 15-A (abaixo), no deve exceder 0,5 metros. Se a distncia a + b indicada na figura 15-A no puder ser inferior a 0,5 metros, pode-se adotar o esquema da figura 15-B.

Em termos de seo nominal, o condutor das ligaes DPS-PE, no caso de DPS instalados no ponto de entrada da linha eltrica na edificao ou em suas proximidades, deve ter seo de no mnimo 4 mm2 em cobre ou equivalente. Quando esse DPS for destinado proteo contra sobretenses provocadas por descargas atmosfricas diretas sobre a edificao ou em suas proximidades, a seo nominal do condutor das ligaes DPS-PE deve ser no mnimo 16 mm2 em cobre ou equivalente.




A Clamper recomenda os seguintes modelos de DPS, se destinados, simultaneamente, proteo contra sobretenses

provocadas por descargas atmosfricas diretas sobre a edificao ou em suas proximidades e ou proteo contra sobretenses de origem atmosfrica transmitidas pela linha externa de alimentao e contra sobretenses de manobra (Classe I e Classe II de acordo com a IEC 61.643-1):

Tenso de operao da instalao (V)

120/208 127/220 220/380 230/400

277/480 400/490

120/208 127/220

220/380 230/400

277/480 400/490

120/208 127/220

220/380 230/400

277/480 400/490

Modelo(entre fase-neutro, fase-PE

ou fase-PEN)

VCL 275V 12,5/60kA

Slim

VCL 460V 12,5/60kA

Slim

VCL 275V 12,5/60kA

Slim

VCL 275V 12,5/60kA

Slim

VCL 460V 12,5/60kA

Slim

VCL 175V 12,5/60kA

Slim

VCL 275V 12,5/60kA

Slim

VCL 460V 12,5/60kA

Slim

Tecnologia MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV

Classe (IEC 61.643-1) I, II I,II I, II I, II I, II I, II I, II I, II

Nvel de Proteo (Up) 1,5 kV 4 kV 1,5 kV 1,5 kV 4 kV 0,9 kV 1,5 kV 4 kV

Mxima tenso de operao contnua (Uc)

275 V 460 V 275 V 275 V 460 V 175 V 275 V 460 V

Corrente de impulso ( ) 12,5 kA 12,5 kA 12,5 kA 12,5 kA 12,5 kA 12,5 kA 12,5 kA 12,5 kA

Corrente nominal de descarga ( )

30 kA 30 kA 30 kA 30 kA 30 kA 30 kA 30 kA 30 kA

Corrente mxima de descarga ( )


Suportabilidade corrente de curto-circuito


Quantidade de DPS, monopolar, necessrios

3 3 3 3 3 3 3 3

Modelo (entre

neutro-PE)

em circuitos monofsicos

No aplicvel

No aplicvel

VCL 275V 12,5/60kA

Slim

VCL 275V 12,5/60kA

Slim

VCL 460V 12,5/60kA

Slim

GCL N/PE 25 kA Slim

GCL N/PE 25 kA Slim

GCL N/PE 25 kA Slim

em circuitos trifsicos

No aplicvel

No aplicvel

VCL 275V 12,5/60kA

Slim

VCL 275V 12,5/60kA

Slim

VCL 275V 12,5/60kA

Slim

GCL N/PE 50kA Slim

GCL N/PE 50kA Slim

GCL N/PE 50kA Slim


- - 1 1 1 1 1 1

So necessrios DPS adicionais secundrios ou

em modo transversal No No Sim Sim Sim No Sim Sim




A Clamper recomenda os seguintes modelos de DPS, se destinados, apenas, proteo contra sobretenses de origem atmosfrica transmitidas pela linha externa de alimentao e contra sobretenses de manobra, (Classe II de acordo com a

IEC 61.643-1) aplicao do tipo transversal ou como proteo secundria, com corrente superior a mnima recomendada pela ABNT NBR 5410:2004, e uma maior vida til:


120/208127/220 220/380 230/400

277/480 400/490

120/208 127/220

220/380 230/400

277/480 400/490

120/208 127/220

220/380 230/400

277/480 400/490

Modelo VCL 275V 45kA Slim

VCL 460V45kA Slim

VCL 175V45kA Slim

VCL 275V45kA Slim

VCL 460V 45kA Slim

VCL 175V45kA Slim

VCL 275V45kA Slim

VCL 460V 45kA Slim


Classe (IEC 61.643-1) II II II II II II II II

Nvel de Proteo (Up) 1,5 kV 2,5 kV 1,2 kV 1,5 kV 2,5 kV 1,5 kV 1,2 kV 2,5 kV


275 V 460 V 175 V 275 V 460 V 175 V 275 V 460 V








3 3 4 4 4 4 4 4




A Clamper recomenda os seguintes modelos de DPS, se destinados, apenas, proteo contra sobretenses de origem atmosfrica transmitidas pela linha externa de alimentao e contra sobretenses de manobra (Classe II de acordo com a

IEC 61.643-1) corrente igual mnima recomendada pela ABNT NBR 5410:2004:


120/208 127/220 220/380 230/400

277/480 400/490

120/208 127/220

220/380 230/400

277/480 400/490

120/208 127/220

220/380 230/400

277/480 400/490

Modelo VCL 275V 15kA Slim

VCL 460V 15kA Slim

VCL 175V 15kA Slim

VCL 275V 15kA Slim

VCL 460V 15kA Slim

VCL 175V 15kA Slim

VCL 275V 15kA Slim

VCL 460V 15kA Slim


Classe (IEC 61.643-1) II II II II II II II II

Nvel de Proteo (Up) 1,1 kV 2,0 kV 0,8 kV 1,1 kV 2,0 kV 0,8 kV 1,1 kV 2,0 kV


275 V 460 V 175 V 275 V 460 V 175 V 275 V 460 V








3 3 3 3 3 3 3 3

Modelo (entre

neutro-PE)


No aplicvel

No aplicvel

VCL 175V 15kA Slim

VCL 275V 15kA Slim

VCL 460V 15kA Slim

VCL 175V 45kA Slim

VCL 275V 45kA Slim

VCL 460V 45kA Slim

em circuitos trifsicos

No aplicvel

No aplicvel

VCL 175V 15kA Slim

VCL 275V 15kA Slim

VCL 460V 15kA Slim

VCL 175V 45kA Slim

VCL 275V 45kA Slim

VCL 460V 45kA Slim


- - 1 1 1 1 1 1




A Clamper oferece como opo (porque suportam correntes de impulso, , que excedem os valores citados na NBR 5410:2004) os seguintes modelos de DPS, se destinados,

apenas, proteo contra sobretenses provocadas por descargas atmosfricas diretas sobre a edificao ou em suas proximidades (Classe I de acordo com a IEC 61.643-1):

Tenso de operao da instalao

120/208127/220 220/380 230/400

120/208 127/220

220/380 230/400

120/208 127/220

220/380 230/400

Modelo(entre fase-neutro, fase-PE

ou fase-PEN) SCL 275V 60kA SCL 275V 60kA SCL 275V 60kA SCL 275V 60kA SCL 275V 60kA

Tecnologia Spark Gap Spark Gap Spark Gap Spark Gap Spark Gap


3 4 4 3 3

Modelo (entre

neutro-PE)


No aplicvel SCL 275V 60kA SCL 275V 60kA GCL N/PE 50kA

Slim GCL N/PE 50kA

Slim em circuitos

trifsicos No aplicvel No aplicvel No aplicvel

GCL N/PE 100kA

GCL N/PE 100kA


- 1 1 1 1

A proteo contra surtos em linhas de sinal (artigo 6.3.5.3) requerida no pargrafo 5.4.2.2.1, conforme abaixo:

5.4.2.2.1 Toda linha externa de sinal, seja de telefonia, de comunicao de dados, de vdeo ou qualquer outro sinal eletrnico, deve ser provida de proteo contra surtos nos pontos de entrada e/ou sada da edificao.

Em notas a norma refora a recomendao para cabos de antenas externas e entre edificaes, alm de informar que ponto de entrada e ou sada da edificao o

especificado nas ABNT NBR 13300 e

ABNT NBR 14306 e refora que as linhas externas de sinal devem entrar no mesmo ponto que as linhas de energia.

A definio de nas normas citadas acima a seguinte: Ponto de conexo fsica rede telefnica pblica, que se localiza no imvel do assinante e que atende s especificaes tcnicas necessrias para permitir, por seu intermdio, o acesso individual ao servio telefnico pblico. Quando o imvel corresponder edificao ou edificaes em condomnio, o ponto de terminao de rede ser aquele a partir do qual se d este acesso s unidades autnomas ou s edificaes do mesmo condomnio.

J a determinao de entrada comum pode ser representada pela seguinte figura:




A localizao dos DPS (prescries do pargrafo 6.3.5.3.1), destinados proteo requerida em 5.4.2.2.1, deve ser como segue:

No caso de linha originria da rede pblica de telefonia, o DPS deve ser localizado no distribuidor geral (DG) da edificao, situado junto ao BEP (conforme nota de 6.4.2.1.2 da ABNT NBR 5410:2004):

Recomenda-se que as entradas e sadas de linhas externas, na edificao, sejam concentradas, sempre que possvel, num mesmo ponto.

No caso de linha externa originria de outra rede pblica que no a de telefonia, o DPS deve ser localizado junto ao BEP; e

No caso de linha que se dirija a outra edificao ou a construes anexas e, ainda, no caso de linha associada antena externa ou a estruturas no topo da edificao, o DPS deve ser localizado junto ao BEL mais prximo (eventualmente, junto ao BEP quando o ponto de sada ou entrada de tal linha se situar, coincidentemente, prximo ao BEP).

Quanto localizao (prescries do pargrafo 6.3.5.3.2), os DPS requeridos em 5.4.2.2.1 e os previstos em 5.4.2.2.2, devem ser conectados entre a linha de sinal e a referncia de equipotencializao mais prxima.

Uma nota importante destaca que dependendo da localizao do DPS, a referncia de equipotencializao mais prxima pode ser o BEP, a barra de terra do DG, BEL, barra PE ou, ainda, caso o DPS seja instalado junto a algum equipamento, o terminal vinculado massa desse equipamento.

Quanto seleo do DPS (prescries do pargrafo 6.3.5.3.3) as alneas a a seguir especificam as caractersticas exigveis dos DPS destinados proteo de linhas de telefonia

em par tranado, assumindo que o DPS venha a ser instalado no DG da edificao, como requerido em 6.3.5.3.1. A alnea

, por fim, fixa as caractersticas exigveis do DPS previsto em 5.4.3.2 e em 5.4.3.3 na vinculao da blindagem ou capa metlica de um cabo de sinal a equipotencializao ou a massa de um equipamento.

Tipo de DPS:

O DPS deve ser do tipo , simples ou combinado (incorporando limitador de sobretenso em paralelo);

Tenso de disparo CC:

O valor da tenso de disparo CC deve ser de no mximo 500 V e no mnimo 200 V quando a linha telefnica for balanceada aterrada, ou 300 V, quando a linha telefnica for flutuante;

Tenso de disparo impulsiva:

O valor da tenso de disparo impulsiva do DPS deve ser de no mximo 1 kV;

Corrente de descarga impulsiva:

A corrente de descarga impulsiva do DPS deve ser de no mnimo 5 kA quando a blindagem da linha telefnica for aterrada, e de no mnimo 10 kA quando a blindagem no for aterrada. Recomendam-se valores maiores em regies criticas sob o ponto de vista da intensidade dos raios;

Corrente de descarga CA:

O valor da corrente de descarga CA do DPS deve ser de no mnimo 10 A. Recomendam-se valores maiores em regies criticas sob o ponto de vista da intensidade dos raios;

Protetor de sobrecorrente:




Quando a linha telefnica for balanceada aterrada, o DPS deve incorporar protetor de sobrecorrente, com corrente nominal entre 150 mA e 250 mA. Quando a linha telefnica for flutuante, o DPS pode incorporar ou no protetor de sobrecorrente, mas caso o DPS incorpore tal protetor, a corrente nominal do protetor deve se situar entre 150 mA e 250 mA;

DPS para blindagens e capas metlicas:

Quando a blindagem ou capa metlica de uma linha de sinal for conectada equipotencializao ou vinculada a massa de um equipamento com a interposio de um DPS, como previsto em 5.4.3.2 e em 5.4.3.3, o DPS a ser utilizado deve ser do tipo curto-circuitante, com tenso disruptiva CC entre 200 V e 300 V, corrente de descarga impulsiva de no mnimo 10 kA (8/20s) e corrente de descarga CA de no mnimo 10 A (60Hz/1s).

Os critrios para a seleo de DPS destinados proteo de outros tipos de linha de sinal ainda esto em estudo.

No que diz respeito falha do DPS (prescries do pargrafo 6.3.5.3.4) determina-se que o DPS deve ser do tipo falha

segura, incorporando proteo contra sobreaquecimento e que esta proteo num DPS para linha de sinal atue curto-circuitando a linha com a terra.

Referente aos condutores de conexo do DPS (prescries do pargrafo 6.3.5.3.5), as ligaes do DPS devem ser as mais curtas e retilneas possveis.

O pargrafo 5.4.2.2.1 exige que todas as linhas metlicas de sinal (sem exceo) sejam protegidas no ponto de entrada e ou sada da edificao e o pargrafo 5.4.2.2.2, alm dos pontos de entrada/ sada, pode ser necessrio prover proteo contra surtos tambm em outros pontos, ao longo da instalao interna e, em particular, junto aos equipamentos mais sensveis, quando no possurem proteo incorporada.

Para proteo de sistema de CFTV, central telefnica, rede de ethernet e telefone via rdio, a Clamper recomenda a instalao dos seguintes modelos de DPS:

Proteo para entrada dos condutores no multiplexador, gravador digital, monitor e vdeo

Alimentao eltrica 722.R.015.(tenso de operao)

* Sinal de vdeo (cabo coaxial) 812.X.015 / 822.X.015

Comando das cmeras mveis 822.B.015/Low Cap

Proteo na entrada dos condutores nas cmeras

Alimentao eltrica 722.B.010.(tenso de operao) FASTER722.P.010.(tenso de operao) FASTER

* Sinal de vdeo (cabo coaxial) 812.X.015 / 822.X.015

Comando das cmeras mveis 822.B.015/Low Cap

* Indicar o tipo de conector utilizado: F, BNC, N, etc.

Proteo do PABX Entrada do condutor de alimentao eltrica 722.P.010.(tenso de operao) FASTER

Linha telefnica Distribuidor Geral (DG)

(DG de baixa densidade) par tranado 823.B.130

(DG de alta densidade) par tranado MP-R(S) / MP-R(G) / MP-R-ER(S) / MP-R-ER(G) / MP-N(S) / MP-N(G) /MP-N-

ER(S) / MP-N-ER(G) / MP-AD




Modem Condutor de alimentao eltrica COMPUTER PROTECTOR PRO (tenso de operao)

Entrada de comunicao LD (48 Vcc) 822.B.130 / 823.B.130

LPCD (20 Vcc) 822.B.020 / 823.B.020

Switch ou HUB Alimentao eltrica COMPUTER PROTECTOR PRO (tenso de operao)

Comunicao ethernet 10/100 MBps (RJ-45) 881.J.020 / 882.J.020

Estao de trabalho

Alimentao eltrica COMPUTER PROTECTOR PRO (tenso de operao)

Comunicao ethernet 10/100 MBps (RJ-45) 881.J.020 / 882.J.020

DPS hbrido, proteo para a alimentao eltrica e comunicao ethernet 10/100 MBps (RJ-45)

1812.J.020.R.(tenso de operao)

Entrada de alimentao eltrica do rdio 722.P.010.(tenso de operao)

* Entrada do cabo coaxial da antena no rdio Caso o cabo tenha malha aterrada 812.X.050 / 812.X.200

Caso o cabo no tenha malha aterrada 822.X.050

Entrada da linha telefnica no rdio 823.B.130 * Indicar o tipo de conector utilizado: F, BNC, N, etc.

Para outras aplicaes entre em contato com o Suporte Tcnico ao cliente Clamper:

55 31 3689-9551/9529 0800 300 555 [email protected]

Documents

Diretrizes+da+ABNT+NBR+5410-2004+-+Proteção+contra+Surtos