Dispositivo de proteção contra incêndio (DR): recomendações de escolha, regras e esquemas de instalação

De acordo com as regras de projeto de instalações elétricas e normas de segurança contra incêndio, a rede elétrica na entrada de um apartamento ou casa deve ter um DR contra incêndio. Este é um disjuntor diferencial comum, mas com um valor de corrente de fuga maior do que os dispositivos clássicos de proteção contra choque elétrico.

Ao escolher esse dispositivo, destinado à prevenção de incêndios, é necessário observar uma série de condições. Sua instalação também exige o cumprimento de requisitos específicos de instalação elétrica.

Vamos analisar as características de funcionamento deste dispositivo, seu campo de aplicação e os principais aspectos aos quais você deve prestar atenção ao escolher este equipamento.

Funções gerais do disjuntor diferencial

Em redes elétricas residenciais e industriais, são utilizados vários tipos de dispositivos de proteção destinados a prevenir incêndios e choques elétricos em pessoas. Todos eles são projetados para atuar em caso de falhas em instalações elétricas ou rompimento do isolamento da fiação.

O princípio de funcionamento, os elementos internos e as características controladas são diferentes. No entanto, a tarefa é a mesma em todos os casos – interromper rapidamente o circuito de alimentação quando surgirem problemas.

Não se deve confundir DR e disjuntor diferencial, pois o dispositivo e a funcionalidade são diferentes. O primeiro aparelho controla exclusivamente a ocorrência de corrente de fuga, enquanto o segundo também é projetado para atuar em curtos-circuitos e sobrecargas na rede.

O DR (disjuntor diferencial) é um dispositivo eletrotécnico que interrompe a linha de alimentação quando ocorre uma alta corrente de fuga. Esta surge devido à ruptura da camada isolante em vários aquecedores elétricos térmicos e fios.

Se nesse momento uma pessoa tocar no invólucro do equipamento defeituoso, a corrente elétrica passará por ela em direção à terra. Isso pode causar ferimentos graves. Para evitar isso, é instalado no circuito um dispositivo de proteção diferencial (disjuntor diferencial de corrente).

O DR comum e o DR contra incêndio consistem em:

• invólucro;
• transformador com três enrolamentos;
• relé de FEM (força eletromotriz).

Em condições normais de operação, a corrente elétrica que passa pelos enrolamentos do transformador gera fluxos magnéticos com polos diferentes. Quando somados, o resultado é zero. O relé, nesse estado, permanece fechado e permite a passagem de corrente.

Mas quando surge uma fuga, o equilíbrio nos enrolamentos é perturbado. É a isso que reage o disjuntor automático em questão, abrindo o circuito. Como resultado, a tensão na rede desaparece – o aparelho elétrico avariado fica desenergizado e a pessoa não corre mais perigo. A atuação do RCD ocorre literalmente em alguns milissegundos.

O equipamento elétrico se torna fonte de incêndio quando:

• curtos-circuitos;
• sobrecargas na rede e/ou na própria instalação elétrica;
• fugas anormais, relacionadas à degradação do isolamento.

Nos dois primeiros casos, o desligamento de proteção é realizado pelo disjuntor diferencial (disparador térmico eletromagnético) ou pela queima do fusível. Para a terceira situação, existe justamente o RCD diferencial em questão. Existem ainda dispositivos especiais de monitoramento de isolamento, mas são caros e raramente instalados em quadros de apartamentos ou residenciais.

Como o DR pode prevenir um incêndio?

Em eletrotraumatismos, não se formam faíscas capazes de causar ignição. Mas um incêndio ainda pode ocorrer devido à corrente de fuga. A questão está na fiação e na corrente elétrica que passa pelos cabos. Inicialmente, os condutores são projetados para valores de tensão estritamente definidos. Se esses parâmetros ultrapassam as normas de projeto, não demora para surgir chama aberta.

Se uma fuga elétrica intensa começa através do isolamento rompido, o metal dos fios, não dimensionado para tal, começa a aquecer excessivamente – isso leva ao derretimento da capa isolante e ao aquecimento dos objetos ao redor.

A função do RCD de proteção contra incêndio é controlar essa situação e evitar o superaquecimento da fiação. Se o isolamento está danificado e há corrente de fuga, o dispositivo de proteção simplesmente desconecta a linha problemática da rede. Na presença de um disjuntor diferencial no circuito, não chega ao ponto de superaquecimento excessivo do metal dos condutores e surgimento de fogo.

Uma corrente de fuga na faixa de 300–500 mA e tensão de 220 V gera calor equivalente ao de um isqueiro doméstico aceso. Essa produção de calor inevitavelmente leva à ignição da fiação e de tudo ao redor.

A função principal da classe de RCD em questão não é proteger pessoas, mas aumentar a segurança contra incêndio. Para evitar choques elétricos, após os dispositivos de proteção contra incêndio, são colocados no circuito aparelhos comuns de menor valor nominal de corrente de fuga.

Funcionalmente, o RCD de proteção contra incêndio protege:

1. O cabo de entrada à sua frente.
2. A fiação da linha de consumidores após ele.
3. O equipamento elétrico conectado, quando, em caso de falhas, o disjuntor diferencial padrão localizado abaixo não atua.

O dispositivo diferencial residual contra incêndio é parte da proteção em cascata da rede elétrica de 220 V. Ele não é utilizado em sistemas de exaustão de fumaça e monitoramento de incêndios. Neles, pelo contrário, esses dispositivos de proteção não devem estar presentes. Em certas situações, eles podem desligar esse sistema de controle, o que é totalmente inaceitável.

Critérios de seleção do equipamento

Os DDR existentes são divididos em monofásicos e trifásicos. Em residências, apenas os primeiros são usados. Em apartamentos e casas, a linha do quadro elétrico é quase sempre monofásica. O disjuntor diferencial para isso é utilizado com dois terminais (entrada e saída), enquanto os análogos trifásicos possuem quatro terminais para fios.

Todos os DDR são divididos pelo tipo de corrente de fuga em três grupos: 'A', 'B' e 'AC'. Para fins de proteção contra incêndio, deve-se escolher a opção 'AC' (apenas para corrente alternada), 'A' e 'B' são mais caros, pois são projetados adicionalmente para funcionar com correntes pulsantes e retificadas.

Os dispositivos de proteção diferencial podem ser:

• eletrônicos;
• eletromecânicos.

Os primeiros são mais caros, mas menos confiáveis. Em praticamente todos os casos, o melhor é escolher um DDR contra incêndio da classe eletromecânica. Esse tipo de disjuntor não precisa de alimentação externa. O análogo eletrônico para de funcionar e de monitorar danos no isolamento em caso de interrupção da linha de alimentação. Além disso, durante picos de tensão, o tempo de atuação aumenta.

Os dois principais critérios para seleção de um DDR contra incêndio são a seletividade do dispositivo (possibilidade de definir um atraso no desligamento) e o alto parâmetro de corrente de fuga (100–300 mA). Se uma dessas condições não for atendida, o sistema de dispositivos de proteção no quadro elétrico não funcionará corretamente.

O DDR do tipo seletivo é identificado na marcação do corpo pela letra 'S', e é este que deve ser instalado como elemento de proteção contra incêndio em cascata (ele atua com um atraso de tempo ajustável).

De acordo com as normas, o DDR contra incêndio deve diferir em pelo menos três vezes para mais do DDR comum localizado abaixo em:

• corrente de fuga;
• tempo de atuação.

Se a diferença nesses parâmetros for inferior a três vezes, então, ao atuar o disjuntor diferencial inferior, o dispositivo contra incêndio também reagirá desligando o circuito. Isso dificultará a identificação da causa do desligamento, e todos os consumidores nas linhas paralelas sem problemas ficarão sem energia.

Idealmente, o esquema em cascata de vários DDR deve funcionar de modo que, ao surgirem problemas, apenas o dispositivo mais próximo ao local da falha de isolamento reaja. Nessa situação, apenas o circuito protegido é desligado. Os demais continuam energizados.

Com o requisito de um parâmetro de corrente de fuga elevado, a situação é a seguinte. Em disjuntores diferenciais comuns, ele é selecionado dentro da faixa de 10–40 miliamperes. A corrente elétrica de trabalho (consumo máximo dos aparelhos elétricos conectados na linha) neste caso atinge 16–40 A. Isso é suficiente para iluminação e tomadas com eletrodomésticos.

No entanto, em qualquer rede elétrica existem fugas naturais. No projeto do sistema elétrico interno de um apartamento ou residência, elas são calculadas especificamente para selecionar corretamente o disjuntor diferencial. Elas não devem exceder 1/3 da corrente de fuga do disjuntor diferencial escolhido para a linha específica. Caso contrário, o dispositivo de proteção irá disparar falsamente regularmente.

De acordo com as regras, o disjuntor diferencial de combate a incêndio é instalado imediatamente após o medidor de eletricidade na entrada da casa; ele soma as fugas naturais de corrente elétrica de todos os eletrodomésticos conectados na residência.

Se o dispositivo de proteção for escolhido, como no caso normal, para 10–40 mA, a rede elétrica será constantemente desligada. Na prática, o disjuntor diferencial detectará continuamente as fugas, atuando para desligar a alimentação em todas as linhas de fornecimento de energia da casa.

Esquemas de instalação do disjuntor de proteção

O disjuntor diferencial não foi projetado para monitorar sobrecargas na rede elétrica, por isso deve ser instalado obrigatoriamente junto com um disjuntor padrão – disjuntor automático. Dessa forma, a proteção será completa em todas as áreas problemáticas.

O esquema padrão de conexão dos dispositivos de proteção no quadro elétrico é o seguinte:

1. Primeiro, na entrada, vai o disjuntor.
2. Em seguida, instala-se o medidor de energia elétrica.
3. Depois, conecta-se o disjuntor diferencial de combate a incêndio (de 100–300 mA).
4. Em seguida, o circuito é dividido em várias linhas de consumo individuais com disjuntores diferenciais de proteção contra choque elétrico (de 10–40 mA).

Em alguns esquemas, o primeiro disjuntor automático é substituído por um interruptor de pacote, e disjuntores menos potentes são depois colocados nas linhas de consumo. Essa variante também não contradiz as regras.

Ao conectar os fios, é importante garantir que as saídas do DDR não sejam unidas no neutro comum e não se cruzem em nenhum lugar com outros condutores neutros ou com o corpo do quadro. Após este dispositivo de proteção, a linha deve seguir diretamente para outro DDR ou disjuntor, e depois diretamente para os consumidores.

Após a conclusão da instalação, é necessário verificar a correta montagem de todo o esquema e o funcionamento do dispositivo de proteção.

Primeiro, conecte algum aparelho na tomada para criar uma carga na rede e aplique a tensão. Se tudo estiver correto e o isolamento estiver intacto em todos os lugares, nenhum disparo do DDR deve ocorrer.

Em seguida, verifique o próprio disjuntor diferencial. Para isso, a maioria dos DDRs possui um botão 'T' ('TESTE'). Ao pressioná-lo, ocorre uma simulação da corrente de fuga calculada, fazendo com que a proteção seja acionada normalmente. E o teste deve funcionar independentemente de haver carga ou não.

Se ao pressionar 'TESTE' o DDR não desconectar a linha, ele está com defeito. É possível que o circuito de simulação de fuga esteja quebrado. Nesse caso, o dispositivo de proteção continuará a desempenhar suas funções conforme projetado. No entanto, é melhor substituir esse disjuntor imediatamente. Recomenda-se realizar essa verificação uma vez por mês.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

É preciso distinguir claramente as funções e parâmetros de um DDR de prevenção contra incêndio e de um DDR comum. Esses dispositivos têm aparência externa e estrutura interna exatamente iguais. No entanto, as tarefas atribuídas a eles são diferentes. Para entender todas as nuances dessas diferenças, recomendamos assistir também aos vídeos abaixo.

Finalidade do DDR de prevenção contra incêndio:

O que é um dispositivo de proteção diferencial residual com descrição das correntes nominais e tipos:

Por que conectar eletrodomésticos através de um DDR:

Instalar um DDR de prevenção contra incêndio sempre pode ser feito por conta própria, pois as instruções são simples e compreensíveis até para um amador. Ele possui apenas duas entradas, sendo necessário conectar apenas alguns fios. O importante é escolher adequadamente as correntes nominais deste dispositivo para que ele atue quando necessário. Mas se você não tem habilidades para esse tipo de conexão, é melhor chamar um eletricista.

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