DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO CONTRA SURTOS - DPS Orientações para Instalação em Entradas de Serviço

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1 1 Objetivo Orientar os projetistas e construtores quanto a aplicação de Dispositivo de Proteção contra Surtos na elaboração de projetos e execução de instalações elétricas. 2 Disposições Gerais As orientações contidas na Parte 1 desta destinam-se às entradas de serviço com projeto elaborado sob consulta a Coletivo e apresentados à Copel para análise. Na Parte 2 são descritas as orientações para a instalação de DPS nas instalações com entradas de serviço construídas sob consulta à Fornecimento em Tensão Secundária de Distribuição e à Atendimento a Edificações de Uso, sem a necessidade de análise e aprovação pela Copel. O disposto nesta considera que os DPS s são fabricados de acordo com as normas de fabricação pertinentes e obedecem às orientações da NBR 5410:2004 Instalações Elétricas de Baixa Tensão. Os requisitos desta são mínimos e havendo divergências entre esta norma e a NBR 5410, prevalecerá as prescrições da norma brasileira. Estas orientações consideram para as instalações o sistema TN de aterramento. Toda edificação deve dispor de uma infra-estrutura de aterramento, denominada eletrodo de aterramento, preferencialmente com o uso das próprias armaduras do concreto das fundações ou recursos que promovam um aterramento eficaz. As dúvidas sobre as prescrições desta podem ser esclarecidas com o Departamento de Normalização Técnica da Superintendência de Engenharia de Distribuição. 3 - Parte 1 Entradas de Serviço de Edificações de Uso Coletivo com Projeto Elétrico A análise do projeto elétrico será realizada pelas Divisões de Medição das Superintendências Regionais de Distribuição. O projeto deverá estar em conformidade com a Atendimento a Edificações de Uso Coletivo e com a NBR 5410 Instalações Elétricas em Baixa Tensão. De acordo com a , item f, a instalação deve ser provida de DPS localizado próximo da caixa seccionadora, instalado em caixa para uso exclusivo, com dispositivo para lacre e visor transparente que permita fácil visualização dos componentes sem a abertura da caixa. Página 1

2 O Responsável Técnico pelo projeto deverá apresentar as especificações e características técnicas dos DPSs, dos condutores previstos para a ligação, do dimensionamento da proteção adicional de sobrecorrente, entre outras, sob consulta à NBR Avaliações complementares: A análise do projeto de uma Edificação de Uso Coletivo realizada pela Copel deverá verificar as especificações mínimas sobre as condições de execução da instalação do DPS na obra, de acordo com o seguinte: a) Localização mais adequada do DPS. b) Caixa específica para abrigar o DPS. c) Proteção adicional contra sobrecorrente (DP), se previsto. d) Seleção do DPS. e) Condutores de conexão do DPS Localização do DPS De acordo com as prescrições da NBR 5410, o DPS deverá ser localizado o mais próximo possível do Ponto de Entrada da edificação. Ponto de Entrada é o ponto em que os cabos/condutores elétricos entram na edificação. A conexão do DPS poderá ser feita ao barramento da caixa seccionadora ou quadro de distribuição que estiver mais próximo do Ponto de Entrada, de acordo com as opções oferecidas pelas Figuras 1, 2, 3 e 4. Página 2

3 Figura 1 Atendimento em Baixa Tensão Limitação até 200 A Ligação do DPS na saída do Disjuntor Geral Figura 2 Atendimento em Baixa tensão com Centro de Medição Modulado Ligação do DPS no Barramento do CMM Notas: 1. BEP = Barramento de Equipotencialização Principal 2. BES = Barramento de Equipotencialização Secundária Página 3

4 Figura 3 Atendimento em Baixa Tensão - Limitação acima de 200 A Ligação do DPS no Barramento do QDG Figura 4 Atendimento em Baixa Tensão Limitação acima de 200 A Ligação do DPS no Barramento da Caixa Seccionadora, após o disjuntor geral Página 4

5 3.3. Localização do DPS em função do BEP O DPS deve, sempre que possível, ser instalado o mais próximo possível do BEP (Barra de Equipotencialização Principal), que por sua vez estará o mais próximo do ponto de entrada. A Figura 5 apresenta a localização do DPS em função do BEP, conforme os 3 casos sugeridos na , no item 7.7 (Figura 7), que mostra os conceitos e definições acerca de equipotencialização em instalações prediais. 1º Caso Figura 5 - Localização do DPS em função do BEP 2º Caso 3º Caso Notas: 1 - A seção mínima do condutor de aterramento principal e do condutor de interligação de um BES ao BEP ou do BEP ao neutro não deve ser inferior à metade da seção do condutor de proteção de maior seção da instalação e não inferior a 25 mm 2. O condutor de interligação deve ser o mais curto possível. 2 - O cabo de interligação do BEP ao DPS Classe I deve ser o mais curto possível, pois uma parcela da corrente, proveniente do raio, poderá ser conduzida por este cabo. 3 -Por que o DPS deve ser instalado o mais próximo possível ao ponto de entrada? O ponto de entrada é o local onde o eletrodo de aterramento é instalado, principalmente quando a edificação é provida de SPDA. Esse eletrodo é interligado ao BEP. Em razão disto, é o ponto mais adequado para a instalação do DPS, uma vez que um surto terá um curto espaço a percorrer até encontrar o DPS Classe I protegendo a instalação. Página 5

6 3.4 - Caixa para abrigar o DPS A caixa de uso exclusivo para abrigar o DPS e o DP poderá ser metálica ou de material polimérico, possuir visor de vidro ou tampa transparente e ter dispositivo para lacres. 3.5 Disjuntor de Proteção contra sobrecorrente (DP) O DP tem por finalidade proteger o circuito contra falhas no DPS e correntes de curto-circuito no ponto em que estes dispositivos forem instalados. O DP servirá também como dispositivo de manobra para manutenção e/ou substituição do DPS. O DP deverá ser exclusivo para o DPS, para assegurar a continuidade de serviço da instalação. A critério do projetista poderá ser previsto sistema redundante com 2 DP e 2 DPS, em paralelo, de forma a garantir a continuidade ao serviço da instalação ao mesmo tempo em que mantém a proteção contra sobretensões posteriormente à atuação de um dos DPS. Quando se tratar de edificações para múltiplas unidades, não será admitida a utilização do disjuntor geral da instalação para a proteção do DPS. A manopla do DP não poderá ser acessível sem o rompimento do lacre Posicionamento do DP O DP deve ser posicionado na conexão com o DPS, conforme apresentado na Figura 6. Figura 6 Posicionamento do Disjuntor de Proteção do DPS em Edificações de Uso Coletivo Página 6

7 3.7 - Seleção do Dispositivo de Proteção (DP) A fim de se evitar que o DPS sofra degradação devido a impulsos de corrente superior a sua capacidade de escoamento e até mesmo venha a entrar em curto-circuito, deve ser previsto um dispositivo de proteção com capacidade de interrupção do curto-circuito presumido no ponto em que este DPS for instalado. Este DP deverá ser tripolar e possuir capacidade mínima de interrupção de 5 ka. A corrente nominal inscrita no DP para limitação de sobrecarga deve ser especificada pelo fabricante ou de acordo com o critério determinado pelo projetista. Considerando que o DPS não é um dispositivo com significativa potência de consumo, como exemplo, sabendo que a seção do condutor de interligação do DPS Classe II seja 4 mm 2, o DP poderá ser de 25 A. Para o DPS Classe I com condutor de 16 mm 2, o DP poderá ser de 63 A Seleção do DPS Tipo ou Classe O DPS pode ser ensaiado para a onda 8/20 µs e para a onda 10/350 µs. A onda 8/20 µs é a que simula as características mais aproximadas da onda de uma corrente causada pelos efeitos indiretos do raio, proveniente da rede de distribuição em direção às instalações prediais. A onda 10/350 µs é considerada a que mais se aproxima de ondas de correntes provenientes de uma descarga direta de um raio sobre uma edificação. Para fins de classificação do DPS, convencionou-se chamar: DPS classe I ensaiado com onda de corrente de impulso (Iimp )de 10/350 µs. DPS classe II ensaiado com onda de corrente nominal de descarga (In) de 8/20 µs. Para escolher a classe mais adequada de DPS, o projetista levará em conta o tipo de influência que pode atuar sobre a edificação e suas instalações. Há 3 tipos de influências externas a que uma edificação poderá estar sujeita: AQ 1 Considera-se que a edificação não está sujeita aos efeitos dos raios. AQ 2 Edificação sujeita a incidência de descargas indiretas, provenientes da rede aérea. AQ 3 Edificação sujeita a incidência de descargas diretas sobre o SPDA (pára-raios). DPS Classe I indicado para as unidades consumidoras isoladas ou de uso coletivo sujeitas à influência AQ3. DPS Classe II indicado para as unidades consumidoras isoladas ou de uso coletivo sujeitas à influência AQ2. Suportabilidade a Correntes de Curto-Circuito O DPS deve ser capaz de suportar a máxima corrente de curto-circuito presumida no ponto em que for instalado. Corrente nominal de descarga In Corresponde ao valor de crista de uma corrente com forma de onda 8/20 µs. Portanto, o DPS Classe II (onda 8/20 µs) deve suportar uma corrente nominal de descarga mínima de 5 ka. Corrente de impulso Iimp Corresponde ao impulso de corrente com que é ensaiado o DPS Classe I, na forma de onda 10/350 µs. Portanto, o DPS Classe I (onda 10/350 µs) deve suportar uma corrente de impulso mínima de 12,5 ka. Página 7

8 Tensão Máxima de Operação Uc É a máxima tensão que pode ser aplicada de forma contínua aos terminais do DPS. Para os modos de proteção Fase PE/PEN esta tensão deve ser no mínimo 10 % maior que a tensão de alimentação da instalação. Os DPSs instalados na proteção Fase-PE/PEN devem ter Uc mínimo de 140 V. Nível de Proteção Up É a tensão, em kv, que caracteriza a capacidade do DPS de limitar as sobretensões. A regra geral é que Up seja menor que a tensão suportável de impulso dos equipamentos e/ou materiais a serem protegidos. Este nível de proteção deve ser no máximo 1,5 kv para instalações alimentadas em 127/220 V Condutores de conexão do DPS DPS classe II - condutores de cobre com seção mínima de 4 mm 2. DPS classe I - condutores de cobre com seção mínima de 16 mm 2. Os condutores que interligam o DPS aos barramentos de fase à barra PEN devem ter o menor comprimento possível, preferencialmente respeitando o prescrito pela NBR 5410, em 0,5 m. Não sendo possível, prever ao menos que o condutor que interliga o DPS à barra PEN possua o comprimento máximo de 0,5 m Figura 7. Esses condutores devem percorrer o trajeto mais curto e linear possível, a fim de não representar uma impedância neste circuito, o que pode prejudicar o desempenho da proteção através do DPS. Figura 7 Comprimento máximo dos condutores Página 8

9 4 - Parte 2 Entradas de Serviço de Edificações sem Projeto Elétrico Entradas de Serviço em que não há a necessidade de apresentação de projeto elétrico para análise da Copel, construídas de acordo com as prescrições da Fornecimento em Tensão Secundária de Distribuição. Para melhor orientação, o consumidor deverá consultar um técnico ou engenheiro eletricista habilitado pelo CREA, o qual irá procurar atender as prescrições da NBR 5410 Instalações Elétricas de Baixa Tensão, verificando os seguintes aspectos: a) Localização mais adequada; b) Caixa específica para abrigar o DPS; c) Proteção adicional contra curto-circuito (DP); d) Seleção do DPS. e) Condutores de conexão do DPS; Unidade Consumidora Isolada Localizada em área urbana, sem SPDA. (sujeita a descargas indiretas condição de influência externa AQ2) Quando o consumidor optar pela instalação do DPS, este deverá ser instalado o mais próximo possível do ponto de entrada, conforme mostra a Figura 8. A localização do DPS deverá ser sempre após a medição. Figura 8 Página 9

10 4.2 Agrupamento de Medições ou Edifício de Uso Coletivo (sem apresentação de projeto) A critério do instalador/consumidor, o DPS poderá ser instalado o mais próximo possível do ponto de entrada da edificação. Poderão ser instalados outros DPSs individuais para cada unidade consumidora, com a classe adequada, após a medição individual Caixa específica para abrigar o DPS O DPS poderá ser instalado no próprio quadro de distribuição da unidade consumidora Proteção adicional contra curto-circuito (DP) A seleção do DP poderá seguir as orientações do subitem 3.1.c Tipo ou classe mais adequada do DPS. O DPS neste caso é de CLASSE II (In 5 ka - 8/20 µs) Condutores de conexão do DPS. Neste caso, os condutores a serem utilizados devem possuir seção mínima de 4 mm Localização mais adequada Agrupamento de medições ou edifício de uso coletivo, com caixa seccionadora: O DPS poderá ser instalado junto a caixa seccionadora. Agrupamento de medições com centro de medição modulado (sem caixa seccionadora): O DPS poderá ser ligado ao barramento, após a proteção geral. Página 10

11 4.3 - Unidade Consumidora em área rural ou com SPDA (Sujeita a descargas diretas condição de influência externa AQ3,) Localização mais adequada O DPS deve estar localizado o mais próximo do ponto de entrada Caixa específica para abrigar o DPS Pode ser instalado em caixa individual ou no próprio quadro de distribuição, desde que este esteja o mais próximo possível do ponto de entrada Proteção adicional contra curto-circuito (DP) A seleção do DP poderá seguir as orientações do subitem Tipo ou classe mais adequada do DPS. O DPS neste caso é de CLASSE I (Iimp 12,5 ka -10/350 µs) Condutores de conexão do DPS. Neste caso, os condutores a serem utilizados devem possuir seção mínima de 16 mm 2. Figura 9 Quadro Resumo Notas: 1. Os dimensionamentos especificados devem ser considerados mínimos. 2. Em regiões sob influência AQ2, a critério do projetista, poderá ser utilizado o DPS Classe I. Página 11