Reflexão UFCD34 – Segurança Elétrica

Reflexão UFCD34 – Segurança Elétrica _________________________________________________________  Contatos diretos e indiretos;  Corrente elétrica – efeitos nocivos / homem;  Contato direto com fase – com parte ativa;  Contatos indiretos acidentalmente – exemplos;  Fatores de influência da eletricidade no corpo humano;  Medidas informativas - segurança;  Medidas informativas de proteção – segurança;  Disjuntores diferênciais;  Condutores terra. ________________________________________________________________________________________ Segurança elétrica: A segurança elétrica compreende as medidas tomadas para a proteção dos seres humanos em relação aos choques elétricos e aos incêndios produzidos por curto-circuitos (geralmente causados pelo sobreaquecimento de cabos elétricos ou por anomalias nas ligações elétricas).Estas regras são de importância fundamental nos projetos de dispositivos elétricos. Estas medidas de segurança incluem: o apetrechamento de tomadas terra ou de fusíveis (que protegem um dispositivo ou um circuito elétrico de uma sobrecarga); o isolamento dos cabos elétricos; o duplo isolamento de dispositivos elétricos portáteis; a utilização de dispositivos de corrente de refluxo, que cortam todas as correntes existentes, se houver um desequilíbrio entre as que passam nos cabos elétricos ligados a um aparelho (causado, por exemplo, pela condução de uma corrente elétrica através de um ser humano). Os efeitos produzidos por um choque elétrico num ser humano variam entre uma sensação de formigueiro e uma paralisia temporária ou mesmo a morte, dependendo da intensidade da corrente elétrica que passa pelo corpo e do local por ela atingido. A morte é normalmente causada pela afeção do cérebro e do coração. Contatos diretos e indiretos: Quando o corpo humano for percorrido por uma corrente que excede a 30mA, a pessoa corre sério risco de vida, se esta corrente não for interrompida em um tempo muito curto. O nível de risco da vítima é em função da amplitude desta corrente, das partes do corpo atravessadas por ela e a duração da passagem da corrente. A norma IEC 479-1 classifica os tipos de choques perigosos. São eles: CONTATO DIRETO: Um contato direto se refere ao contato de uma pessoa com um condutor que normalmente está eletrizado. CONTATO INDIRETO: Um contato indireto ocorre quando um indivíduo, ao tocar num material isolante, sofre um choque elétrico em decorrência de uma falha de isolação ou alguma outra causa. PROTEÇÃO CONTRA CONTATOS DIRETOS/INDIRETOS A proteção contra choques por contato direto visa impedir um contato involuntário com uma parte condutora. A proteção contra contatos diretos deve ser assegurada por meio de: • Proteção por isolação das partes vivas; • Proteção por meio de barreiras ou invólucros; • Proteção por meio de obstáculos; • Proteção por colocação fora de alcance; • Proteção através de relés operados por corrente residual. Disjuntores diferênciais Os Interruptores Diferenciais-Residuais (DR’s) são os dispositivos utilizados para a proteção de pessoas e instalações quanto a contatos diretos ou indiretos, pois protegem contra efeitos de correntes de fuga terra, detetando estas fugas que possam existir em circuitos elétricos. A sensibilidade ou corrente diferencial residual nominal de atuação (I n) é o primeiro fator a ditar se um DR pode ser aplicado à proteção contra contatos indiretos e à proteção complementar contra contatos diretos; ou se ele pode ser aplicado apenas contra contatos indiretos; O DR com sensibilidade de 30mA é considerado de alta sensibilidade e pode ser utilizado tanto na proteção contra contatos indiretos quanto na proteção complementar contra contatos diretos, garantindo a total proteção das pessoas/usuários; O DR com sensibilidade de 300mA é considerado de baixa sensibilidade e é utilizado na proteção de instalações contra contatos indiretos ou contra riscos de incêndio (conforme normas de instalação), limitando as correntes de falta/fuga à terra em locais que processem ou armazenem materiais inflamáveis, como papel, palha, fragmentos de madeira, plásticos, etc. O Interruptor DR mede permanentemente a soma vetorial das correntes que percorrem os condutores de um circuito. Se o circuito elétrico estiver a funcionar sem problemas, a soma vetorial das correntes nos seus condutores é praticamente nula. Ocorrendo falha de isolamento num equipamento alimentado por esse circuito, irromperá uma corrente de falta à terra. Quando isto ocorre, a soma vetorial das correntes nos condutores monitorizados pelo DR não é mais nula e o dispositivo deteta justamente essa diferença de corrente. Da mesma forma, se alguma pessoa vier a tocar uma parte viva do circuito protegido, a corrente irá circular pelo corpo da pessoa, provocando igualmente um desequilíbrio na soma vetorial das correntes. Este desequilíbrio será também detetado pelo DR tal como se fosse uma corrente de falta à terra. Sensibilidade Alta (mA) Média (mA) Baixa (A) In 6 – 12 – 30 100 – 300 – 500 1 – 3 – 5 – 10 – 20 Corrente elétrica – efeitos nocivos no homem: A sensação de choque elétrico surge com correntes elétricas de intensidades superiores a 1mA. A corrente elétrica é um fenómeno que pode levar um ser humano à morte. Quando se estabelece uma diferença de potencial entre dois pontos do corpo humano, flui uma corrente elétrica entre esses pontos e a intensidade dessa corrente depende da diferença de potencial e da resistência elétrica entre os pontos sobre o qual se aplica a voltagem, por exemplo: a resistência elétrica entre as orelhas é aproximadamente igual a 100Ω. A sensação de choque elétrico surge com correntes elétricas de intensidades superiores a 1mA. Com correntes superiores a 10mA os músculos contraem-se, o que dificulta, por exemplo, o pulo (salto). Correntes próximas de 20mA tornam difícil a respiração, podendo cessar com correntes que chegam a 80mA. As correntes elétricas que chegam a matar são aquelas cuja intensidade está compreendida na faixa entre 100 e 200mA. Próximo dos 100mA as paredes do coração executam movimentos descontrolados, isso é chamado de fibrilação. As correntes que chegam a ultrapassar os 200mA não são tão perigosas quanto as de 10mA, pois as contrações musculares do coração são tão violentas que o coração fica paralisado, facto esse, que acaba aumentando a possibilidade de sobrevivência de um ser humano. Ao contrário do que muitos pensam, as correntes elétricas mais perigosas são aquelas que têm intensidades relativamente mais baixas, podendo ser obtidas em eletrodomésticos comuns que funcionam a 110V e 220V. Correntes mais intensas podem provocar desmaios e fortes queimaduras, porém não chegam a matar de imediato. O socorro a uma vítima de choque elétrico deve ser rápido, começando pelo corte da tensão elétrica, caso não seja possível cessar a mesma deve-se retirar a pessoa do local com um material que seja isolante como, por exemplo, materiais plásticos. Feito isso é necessário chamar os bombeiros, que são pessoas altamente preparadas para esse tipo de socorro. Fatores de influência da eletricidade no corpo humano: Os efeitos que a corrente elétrica pode causar no corpo humano dependem de vários fatores, os mais expressivos são: O trajeto que a corrente elétrica perfaz no corpo humano e a intensidade da corrente. Além destes fatores devemos saber como a pessoa entrou em contato com a corrente elétrica, separei três maneiras e vamos utilizá-las para organizar a nossa análise, as maneiras são: atingida por um raio, contato com um corpo eletrizado e contato com circuito energizado. 1 – Quando um ser humano é atingido por um raio ele recebe uma grande descarga de energia. A corrente elétrica provoca graves queimaduras, lesa os tecidos nervosos e cerebrais, contrai os músculos, provoca coágulos, e pode paralisar a respiração. Neste caso, podem ocorrer queimaduras graves ou até mesmo a eletrocussão. Esta descarga elétrica é causada por uma diferença de potencial entre a atmosfera e a superfície da terra, esta descarga acontece em pontos onde distância entre as partes for menor. Por isso não devemos ficar próximos de árvores quando esta chovendo. 2 – No contato com corpo eletrizado a pessoa recebe um choque de pequena duração. Na maioria das vezes este choque apenas causa um pequeno desconforto, mas, dependendo da intensidade da corrente, pode causar algumas queimaduras. Isso pode se agravar se o corpo estiver molhado. A nossa pele é um bom isolante quando está seca, mas essa resistência cai muito quando molhada, assim, ao passar pelo corpo humano molhado a corrente elétrica causa graves queimaduras. Muitos são os relatos de pessoas que recebem um choque ao sair do carro e encosta na lataria, ou quando estão chegando em casa e pegam num portão de metal. Isso ocorre porque estes corpos estão eletrizados e parte das cargas elétricas é transferida para o corpo da pessoa. 3 – O contato por circuito energizado é o mais comum no nosso dia-a-dia e, todas as lesões mencionadas acima podem ocorrer neste caso. Dependendo do percurso da corrente no corpo humano ela pode causar muitas lesões e até a morte. Nosso corpo conduz eletricidade e dependendo do percurso da corrente elétrica, a resistência do corpo pode mudar, trazendo com isso, mudanças na intensidade da corrente. Quanto maior a intensidade da corrente elétrica mais grave será a lesão, ou lesões que a pessoa terá. As lesões no organismo humano também se agravam quando a corrente elétrica passa por órgãos vitais, fazendo com que eles parem, na grande maioria dos casos, causando a morte. Quando uma pessoa recebe este choque, seus músculos são contraídos e ela pode ficar presa no condutor da corrente elétrica, aumentando o tempo de contato e agravando as lesões. Este tipo de choque pode matar a pessoa imediatamente, deixá-la inconsciente ou provocar uma queda onde as lesões também poderão ser graves. Muitas pessoas morrem ao tentar cortar galhos de árvores que estão perto de instalações elétricas. Medidas informativas de proteção e segurança As medidas informativas são as que de algum modo avisam e fazem conhecer a existência dos riscos de eletricidade. São exemplos deste tipo de medidas: sinais de informação, precaução ou proibição. As medidas formativas constarão de cursos, palestras, seminários ou simples sessões de formação sobre assuntos e/ou materiais de segurança e proteção elétrica, incluindo ações de formação sobre a sua instalação e manutenção. As medidas de proteção são aquelas cujo objetivo é proteger o indivíduo dos riscos da energia elétrica. Podem dividir-se em: medidas de proteção das pessoas e medidas de proteção das instalações. O que não fazer: 1. Superfície energizadas: a) Carcaça de motores. B) Aparelhos eletrodomésticos. C) Chão, paredes e tetos. D) Torneiras e chuveiros. E) Cercas, grades e muros. F) Caixas de control de medição de energia. G) Postes energizados. H) Chão energizado em volta do poste. I) Luminárias energizadas. J) Painéis. 2. Fios e cabos com isolamento deficiente: a) Isolamento com defeito de fábrica. B) Isolamento velho e partido. C) Isolamento danificado por objetos pesados. D) Isolamento rompido por roedores. E) Isolamento super aquecido. 3. Fios e cabos energizados caídos no chão. 4. Redes aéreas energizadas: a) Construção em baixo das linhas. B) Sacadas próximas das redes. C) Podas de árvores. D) Antenas, guindastes, basculantes, pulverizadores. E) Empinar papagaios (linha metálica e dias chuvosos). F) Bambus e outros objetos longos. 5. Redes aéreas desenergizadas: a) Residual capacitivo. B) Gerador particular. C) Alimentação através da BT via transformador. D) Efeitos da indução de outras linhas que passam bem próximas. E) Energizamento através de manobras incorretas. Há dois tipos de proteção de pessoas contra os perigos da utilização indevida da energia elétrica: Proteção contra contatos diretos Proteção contra contatos indiretos. Proteção contra contatos diretos: são praticamente anulados se as prescrições impostas pelos regulamentos forem aplicadas. Para evitar a possibilidade de contatos diretos adotam-se algumas medidas de prevenção, como: •inacessibilidade das partes ativas recorrendo a proteções, grades, etc; •Isolamento das partes ativas para evitar contactos involuntários; •utilização de aparelhos diferenciais (interruptores ou disjuntores) de alta sensibilidade; •utilização de tomadas com encravamento recomendáveis em locais acessíveis a crianças; •entre outras. Proteção contra contatos indiretos: esta proteção é feita com recurso a: medidas ativas e passivas. De entre as medidas de caráter passivo temos: •isolamento das partes sob tensão; •separação de segurança de circuitos, normalmente com a utilização de transformadores de isolamento; •uso de ferramentas isolantes; •de luvas e tapetes isolantes; •inacessibilidade simultânea, por isolamento, por afastamento ou ainda por interposição de obstáculos eficazes, de massas e condutores; •estabelecimento de ligações equipotenciais através de elétrodos de terra e de outras ligações suplementares. As medidas ativas contra contatos indiretos são as que atuam cortando automaticamente a alimentação, quando qualquer massa metálica apresenta tensão superior à definida pelas curvas de segurança T(Uc). Equipamento de proteção coletiva – EPC •EPC é todo dispositivo, sistema ou meio físico ou móvel de abrangência coletiva, destinado a preservar a integridade física e a saúde dos trabalhadores usuários e terceiros. Restabelecimento ou morte dependendo do tempo: Acima de 100 mA, asfixia imediata. Fibrilação ventricular e alterações musculares, muitas vezes acompanhadas de queimaduras. Morte aparente. Próximo de 1000 mA, asfixia imediata. Paralisia dos centros nervosos com possível destruição de tecidos e queimaduras graves. Morte aparente ou imediata. Praticamente impossível Morrer. Limite de zona de segurança, choque desagradável. É sentido com contrações musculares nos dedos. Zona onde as contrações são mais violentas, irradiando-se para a zona do tórax e a vítima pode não conseguir se livrar dos cabos. Há dificuldade em respirar. Zona considerada perigosa. Não há obviamente, dados experimentais para o ser humano. Correntes acima de 20 mA excecionalmente é que permitirão aos indivíduos se desvencilharem das partes elétricas. A vítima desmaia se não for socorrida a tempo, pode sucumbir por asfixia. Choque elétrico •Fatores determinantes da gravidade – Percurso da corrente elétrica; – Intensidade da corrente; – Caraterísticas da corrente elétrica; – Tempo de exposição a passagem da corrente; – Resistência elétrica do corpo humano. O trajeto da corrente no corpo humano tem grande influência para as consequências do choque elétrico, pois é mais difícil reanimar uma pessoa com fibrilação ventricular, que exige um processo de massagem cardíaca, difícil de se executar, do que uma pessoa que, simplesmente, tem uma asfixia e que pode ser reanimada com o processo de respiração artificial. Os perigos do choque elétrico podem ser mais danosos ainda, desde que a corrente passe a transitar com maior intensidade pelo coração. A intensidade da corrente é um fator determinante na gravidade da lesão por choque elétrico; no entanto, observa-se que, para a Corrente Contínua ©, as intensidades da corrente deverão ser mais elevadas para ocasionar as sensações do choque elétrico, a fibrilação ventricular e a morte. Condutores terra Ligação à terra Elétrodo de terra: Corpo condutor ou conjunto de corpos condutores em contacto com o solo, garantindo uma ligação elétrica com este. Para a sua execução podem ser utilizados: - tubos, varetas ou perfilados; - fitas , varões ou cabos nus; - chapas; - anéis (de fitas ou de cabos nus) colocados nas fundações dos edifícios. Alguns aspetos técnicos a considerar: 1. As soluções mais utilizadas são: os tubos, varetas ou perfilados. Estes deverão ser enterrados verticalmente a uma profundidade mínima de 80 cm. 2. Só deve haver um elétrodo de terra num edifício (terra única) para todas as instalações, independentemente da arquitetura (mesmo quando as frações não comunicam com zonas comuns nem existe instalação coletiva). Condutor de terra: Condutor de proteção que permite ligar o elétrodo de terra ao terminal principal de terra. Alguns aspetos técnicos a considerar: 1. Se for de cobre nu deve possuir no mínimo uma secção de 25 mm2. 2. Para casos em que esteja isolado deve possuir no mínimo uma secção de 16 mm2. Terminal principal de terra (TPT): Terminal ou barra previstos para ligação do condutor de terra ao barramento de terra do quadro de entrada (QE) e a condutores de proteção de outras especialidades (ex.: gás, telecomunicações, etc.). Permite a medição da resistência do elétrodo de terra. Alguns aspetos técnicos a considerar: 1. Em instalações mais complexas: (ex.: em edifícios coletivos em que as frações não comunicam com zonas comuns, nem existe instalação coletiva), poderão haver mais do que um TPT, todos ligados ao mesmo elétrodo de terra. Ligação equipotencial principal: Alguns aspetos técnicos a considerar: 1. Esta ligação deve ser feita entre o terminal principal de terra e as partes metálicas da construção e as canalizações metálicas do edifício (ex.: de água, de gás, de aquecimento central, de ar condicionado, etc.). 2. A secção deve ser superior ou igual a metade da maior secção dos condutores de proteção existentes no edifício com um mínimo de 6 mm2. Quando a secção for superior a 25 mm2 poderá ser limitada a esse valor. Medição da resistência de terra: Alguns aspetos técnicos a considerar: O valor máximo de resistência de terra legalmente aceite em função da corrente diferencial residual (IΔn) do dispositivo diferencial residual (DDR), admitindo que a tensão de contato pode atingir os 50V, deverá ser: Curso Técnico de Instalações Elétricas EFA-NS Formador: Maia Miguel Formando: Fernando Silva Nº 11 14 junho 2013