FORMAÇÃO
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o electricista José V. C. Matias Licenciado em Engenharia Electrotécnica (IST) e professor do Ensino Secundário Técnico.
electrotecnia básica
INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS DE BAIXA TENSÃO
Nesta secção, iremos abordar diferentes temas relacionados com o tema geral ‘Instalações Eléctricas de Baixa Tensão’. Como sabemos, a nossa regulamentação das Instalações Eléctricas de Baixa Tensão sofreu enormes alterações, com o objectivo de a adaptar aos Regulamentos e Normas existentes na Comunidade Europeia. Desse trabalho de adaptação, resultaram as novas Regras Técnicas de Instalações Eléctricas de Baixa Tensão – R.T.I.E.B.T.
1› INTRODUÇÃO As novas Regras Técnicas de Instalações Eléctricas de Baixa Tensão – R.T.I.E.B.T. vieram substituir os velhinhos Regulamento de Segurança de Instalações de Utilização de Energia Eléctrica – R.S.I.U.E.E. – e Regulamento de Segurança de Instalações Colectivas de Edifícios e Entradas – R.S.I.C.E.E., de 1974. Este novo Regulamento – RTIEBT – está bastante mais em conformidade com a regulamentação do sector nos diferentes países da Comunidade Europeia (CENELEC), bem como com a regulamentação da Comissão Electrotécnica Internacional – CEI. Esta adaptação tem vantagens óbvias, nomeadamente no intercâmbio legislativo e nos intercâmbios comerciais desta grande área industrial e comercial.
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Os diferentes subtemas que iremos abordar nesta coluna, no âmbito do tema geral ‘Instalações Eléctricas de Baixa Tensão’, irão, por isso, obedecer a estas novas Regras Técnicas. 5)
2› CONCEITOS. CONSIDERAÇÕES GERAIS As novas RTIEBT definem, entre muitos outros, os seguintes conceitos fundamentais: 1) Instalação eléctrica – De acordo com as RTIEBT, é um conjunto de equipamentos eléctricos associados, com vista
a uma dada aplicação e possuindo características coordenadas. Convém lembrar que este conceito engloba tanto as instalações eléctricas de utilização (I.U.) como as instalações de produção, transporte e distribuição. Daí este conceito ser tão amplo; Instalação eléctrica de utilização – Instalação eléctrica que permite ao utilizador ligar directamente receptores para transformar a energia eléctrica noutras formas de energia; Rede de distribuição – Instalação eléctrica de baixa tensão destinada à transmissão da energia eléctrica, a partir de um posto de transformação (P.T.) ou de uma central geradora, constituída por canalizações principais e ramais; Valores nominais – Valores pelos quais uma instalação eléctrica é designada. Temos como exemplos: tensão nominal, corrente nominal e potência nominal, de uma dada instalação eléctrica. O conceito ‘nominal’ só se aplica às instalações eléctricas; Valor estipulado – Valor de uma grandeza fixado, em regra, pelo fabricante, para um funcionamento específico de um componente, de um dispositivo ou de um equipamento eléctrico. Temos como exemplos: tensão estipulada, corrente estipulada, potência estipulada, entre outros. O conceito ‘valor estipulado’ veio substituir o conceito ‘valor no-
minal’ quando aplicado aos equipamentos eléctricos. Agora diz-se, por exemplo, que ‘este disjuntor tem uma corrente estipulada de 10 A’ e não ‘este disjuntor tem uma corrente nominal de 10 A’; 6) Baixa tensão – Gama de valores de tensão eléctrica não superiores a 1.000 V, em corrente alternada, e não superiores a 1.500 V, em corrente contínua. Os valores nominais da tensão eléctrica nas redes de distribuição em Baixa Tensão e respectivas instalações eléctricas colectivas e de utilização são, em Portugal, de 230 V / 400 V (50 Hz); 7) Média tensão – Gama de valores de tensão entre 1 kV e 45 kV; 8) Alta tensão – Gama de valores de tensão entre 45 kV e 110 kV; 9) Muito alta tensão – Gama de valores de tensão superiores a 110 kV; 10) Tensão reduzida – Gama de valores de tensão inferiores a 50 V, em corrente alternada ou inferiores a 120 V, em corrente contínua; 11) Influências externas – O conceito de ‘influência externa’ (sobre os equipamentos eléctricos e canalizações eléctricas) veio substituir a classificação dos locais quanto ao ambiente, o qual era muito restritivo, deixando, muitas vezes, ao critério do projectista a classificação do local e, portanto, a escolha do equipamento mais adequado. A nova classificação baseada nas ‘influências
o electricista
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(lado da Média Tensão) e outro enrolamento trifásico no secundário (lado da Baixa Tensão); os enrolamentos do primário do transformador de distribuição, nos P.T.’s, são geralmente ligados em estrela sem neutro ou em triângulo, enquanto que os enrolamentos do secundário são ligados em estrela ou em ziguezague, com neutro acessível. Na Figura 5 representa-se uma ligação estrela-ziguezague dos enrolamentos de um transformador trifásico de um PT, utilizada na alimentação das Redes de Distribuição em Baixa Tensão.
Código de Influência Externa
Classificação
Códigos IKX
AG1
Impactos Fracos
IK02
AG2
Impactos Médios
IK07
AG3
Impactos Fortes
IK08 a IK10
Nota:
Os impactos correspondentes à classe AG1 (fracos) são os que se encontram, por exemplo, nos locais de habitação e análogos. Os impactos correspondentes à classe AG2 (médios) são os que se encontram, por exemplo, nos estabelecimentos industriais correntes. Os impactos correspondentes à classe AG3 (fortes) são os que se encontram, por exemplo, em estabelecimentos industriais submetidos a condições severas.
Quadro 5 . Códigos IK dos invólucros dos equipamentos eléctricos.
Locais (classificação antiga)
Classificação nova
IP
IK
SRE – Sem Riscos Especiais
AA4 + AB4 + … XX1
IPX0
IK04
THU – Temporariamente Húmidos HUM - Húmidos MOL - Molhados
AD1 AD2 AD3
IPX0 IPX1 IPX3
IK04 IK04 IK04
EPT - Expostos SUB - Submersos
AD3/ … AD6 AD7/AD8
IPX4 ou IPX6 IPX7 ou IPX8
IK04 IK04
POE - Poeirentos ACO – Altamente corrosivos ATP – Altas Temperaturas
AE5/AE6 AF3/AF4 AA6
IP23 IPX23 IPX20
IK04 IK04 IK04
BTP – Baixas Temperaturas AMI – Acções Mecânicas Intensas RIN – Riscos de Incêndio
AA1 AG2/AG3 BE2
IPX20 IPX20 IPX40
IK04 IK09 IK04
REX – Riscos de explosão
BE3
IPX40
IK04
Quadro 6 . Resumo de equivalências entre antigas e novas classificações das influências externas.
Figura 5 . Ligação estrela-ziguezague dos enrolamentos de um transformador trifásico.
O ziguezague é uma variante da estrela, em que cada enrolamento é dividido em duas metades, sendo feitas ligações entre uma metade de uma coluna do transformador com outra metade de outra coluna do transformador, tal como se representa na Figura 5. O objectivo da ligação ziguezague é permitir que, em caso de desequilíbrios numa ou mais fases, esse(s) desequilíbrio(s) afectem a(s) restantes fase(s), reduzindo o desequilíbrio geral, particularmente as tensões fornecidas. A utilização destas duas ligações (estrela e ziguezague) no secundário do transformador permite obter uma distribuição de energia eléctrica através de três fases e do neutro. Esta rede de distribuição permite, por isso, alimentar cargas monofásicas (entre uma fase e o neutro) ou cargas trifásicas – alimentadas pelas três fases – nas Instalações de Utilização.
Visto que ambas as ligações (estrela e ziguezague) têm ponto neutro e condutor neutro, se utilizarmos o sistema TT, o ponto neutro do secundário do transformador (no P.T.) é ligado à terra – designada de terra de serviço. O condutor de protecção é o condutor que, nas instalações de utilização, liga as massas dos receptores à terra, via condutor de terra, de forma a proteger as pessoas contra choques eléctricos. Isto é, nas instalações de utilização também há uma ligação à terra. Esta terra tem o nome de terra de protecção. Estas duas terras (de serviço e de protecção) devem ser distintas, isto é, o potencial eléctrico de uma não pode interferir com o potencial eléctrico da outra. Desta forma, em caso de defeito, com fuga de corrente para a terra, forma-se uma malha de condução que irá fazer, ou não, o disparo de um aparelho diferencial – assunto que veremos no ponto seguinte. Na Figura 6 representamos simplificadamente uma rede de distribuição de baixa tensão – desde o Posto de Transformação até uma instalação eléctrica de um edifício -, com a indicação da terra de serviço do Posto de Transformação.
Figura 6 . Rede de Distribuição em Baixa Tensão, em sistema TT.