Conceitos e aplicações de dispositivos de corrente diferencial-residual (DR)
Autor: VR PROJETOS ELÉTRICOS | Publicado: 2015-03-13T07:20:00-03:00


Segundo dados da ABRACOPEL, em 2011
no Brasil houveram 298 mortes causadas por choques elétricos, além de 265
incêndios tendo como causa provável a eletricidade. Boa parte destes acidentes
poderia ter sido evitada com a adoção de um simples dispositivo: O DR.


Um dispositivo de corrente
diferencial-residual (dispositivo DR) é um equipamento de proteção que detecta
em um circuito a existência de uma fuga à terra e provoca o seccionamento do
circuito quando o valor da corrente diferencial ultrapassa um valor definido.

Fig. 1 – O DR.



Os dispositivos
DR´s constituem-se no meio mais eficaz de proteção de pessoas (e de animais
domésticos) contra choques elétricos. São o único meio ativo de proteção contra
contatos diretos e, na grande maioria dos casos, o meio mais adequado para
proteção contra contatos indiretos. Segundo a NBR 5410, o uso de DR’s com
corrente diferencial-residual nominal igual ou inferior a 30 mA é reconhecido
como proteção adicional contra choques elétricos.

Os dispositivos DR também podem
exercer a proteção contra incêndio e constituir-se em “vigilantes” da qualidade
da instalação, quando sua corrente diferencial-residual nominal for de 300 mA.


Princípio de Fucionamento



O dispositivo DR detecta a soma
fasorial das correntes que percorrem os condutores vivos de um circuito em um
determinado ponto. Os condutores são montados de maneira radial, formando um
transformador toroidal de excelentes características ferromagnéticas, capaz de
detectar correntes de fuga à terra.

Fig. 2 – Transformador toroidal.&nbsp;





A corrente
diferencial-residual (IDR) detectada provoca a interrupção do circuito quando
seu valor ultrapassa um valor preestabelecido, chamado de corrente
diferencial-residual de atuação (IΔN). Em uma eventual fuga à terra, origina-se
um fluxo no núcleo magnético que aciona um relé, o qual atua sobre o mecanismo
que executa a abertura dos contatos principais.

Fig. 3 – Construção interna de um DR.



Locais de Aplicação

&nbsp;A seção 5.1.3.2.2 da NBR 5410
estabelece alguns casos em que o uso de dispositivo diferencial-residual de
alta sensibilidade como proteção adicional é obrigatório. ”Qualquer que seja o
esquema de aterramento, deve 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 IΔN igual
ou inferior a 30 mA”:


a) Os circuitos que sirvam a pontos situados em locais contendo banheira e
chuveiro;
b) Os circuitos que alimentam 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.”

Padrões
internacionais




Tendo como base as normas IEC 61008-1, IEC 61009-1 e IEC 60947-2, podemos dividir
os DRs em três tipos, sendo:
Tipo I – Dispositivos que operam sem proteção de sobrecorrente, para proteção
residencial e similar

Fig. 4 – DR sem proteção de sobrecorrente.





Tipo II – Dispositivos que operam com
proteção de sobrecorrente incorporada, para proteção residencial e similar.





Fig. 5 – DR com proteção de
sobrecorrente incorporada.



Tipo III – Dispositivos de corrente
diferencial residual com toróide externo: usado em plantas industriais com
elevadas correntes de fuga à terra. São compostos por um relé conectado a um
toróide externo com enrolamento para detecção de corrente residual. No caso de
falha à terra, um sinal comanda o mecanismo de abertura de um dispositivo de
seccionamento de potência (disjuntor ou contator). Uma característica comum
nestes dispositivos é a possibilidade de ajustar-se o nível de corrente de fuga
e também definir um tempo de atraso (Delay) para a atuação da proteção. Esta
função é especialmente útil na proteção de motores de indução trifásicos, os
quais podem apresentar elevadas correntes de fuga no momento da partida.


Fig. 6 – DR com ajuste de corrente de fuga e atraso de tempo.



Classificação

Quanto ao tipo de proteção, os DRs podem ainda ser subdivididos nos seguintes
tipos:
a) Quanto ao tipo de falta possível de se detectar:
- Tipo AC: a abertura é garantida para correntes residuais alternadas senoidais
- Tipo A: a abertura é garantida para correntes residuais alternadas senoidais
e correntes residuais pulsantes (retificadas meia-onda)
- Tipo B: A abertura é garantida para correntes residuais contínuas, para
correntes residuais alternadas senoidais e correntes residuais pulsantes
b) Quanto ao tempo de operação:
- Tipo Instantâneo
- Com tempo de atraso (tipo S)


Critérios para instalação

Os DRs poderão ser instalados em sistemas de aterramento do tipo TT e TN-S.
Para sistemas IT, o DR poderá ser instalado, entretanto as correntes de fuga
nestes sistemas são naturalmente limitadas. Para os métodos TN-C e IT Médico, o
dispositivo não poderá ser instalado (conforme NBR 13534:2008).&nbsp;
As seções a seguir ilustram algumas maneiras de efeuar a ligação de DRs de dois
e quatro pólos, em diferente níveis de tensões.



Redes Monofásicas
com Neutro (127 V e 220 V) e trifásicas com neutro (220 V e 380 V)

Nestes casos, a linha de entrada pode ser conectada nos terminais inferiores ou
superiores, sendo todos os condutores de fase, incluindo o neutro, conectados
ao dispositivo.
O condutor de terra nunca deverá ser ligado ao dispositivo residual, bem como o
neutro em sua saída nunca deverá ser ligado ao condutor de terra em nenhum
ponto da instalação.
Um dispositivo tetrapolar poderá ser utilizado como bipolar, desde que este
seja conectado corretamente.

Fig. 7 – Possibilidades de conexão do DR em redes monofásicas e trifásicas
com neutro.





Redes Monofásicas sem Neutro (220 V e
380 V)

Para os interruptores bipolares, os cabos de entrada devem ser conectados nos
terminais 1-3 e os cabos de saída devem ser conectados nos terminais 2-4.
No caso de interruptores tetrapolares, os cabos de entrada devem ser conectados
nos terminais 5-7 e os cabos de saída conectados nos terminais 6-8, ficando o
restante dos terminais sem conexão.

Fig. 8 – Possibilidades de
conexão de DRs em linhas monofásicas sem neutro.





Botão de Teste

Por tratar-se de um dispositivo de segurança nas instalações elétricas, a
função Diferencial-Residual do equipamento deverá ser testada periodicamente
(recomenda-se uma vez ao mês). Para efetuar tal função, o DR dispões de um
botão de teste, capaz de “simular” uma fuga à terra.



Conclusão


Além de ser um equipamento de uso&nbsp;obrigatório&nbsp;no Brasil de acordo com a NBR
5410, o DR pode salvar vidas e&nbsp;proteger o patrimônio, de maneira segura e
econômica.

Fonte: ABB

Obrigado e deixem seus comentários e compartilhem no Facebook. Volnei Reis Projetos Elétricos.