A Qualidade dos interruptores à corrente diferencial-residual para uso doméstico

Para a construção mecânica de um dispositivo, a detecção da corrente diferencial-residual e o disparador diferencial-residual devem estar situados entre os bornes de entrada e de saída do IDR. Não pode ser possível modificar as características de funcionamento do IDR por intervenções exteriores, diferentes daquelas que são especificamente previstas para modificar o valor da corrente diferencial-residual de funcionamento nominal.

A mudança de um ajuste para outro não pode ser possível sem uma ferramenta. Não pode ser possível desabilitar ou inibir o funcionamento do IDR por meio algum. No caso de um IDR com vários ajustes de corrente diferencial-residual de funcionamento, o valor nominal se refere ao ajuste mais elevado.

Os contatos móveis de todos os polos dos IDR multipolares devem acoplados mecanicamente, de maneira que todos os polos, com exceção do polo neutro de seccionamento, se existir, fechem e abram efetivamente juntos, quer sejam manobrados manual ou automaticamente. O polo neutro de seccionamento dos IDR tetrapolares não pode fechar após nem abrir antes dos outros polos.

A conformidade é verificada por inspeção visual e por ensaios manuais, utilizando os meios apropriados, como, por exemplo, indicadores luminosos, osciloscópio, etc. Os IDR devem ter mecanismos de disparo livre. Deve ser possível abrir ou fechar os IDR manualmente.

Para os IDR do tipo plugável sem elemento de manobra, esta condição não é considerada satisfeita pelo fato de o IDR poder ser retirado da sua base. Os IDR devem ser construídos de maneira que os contatos móveis possam permanecer somente na posição fechada ou aberta, mesmo quando o elemento de manobra for deixado em uma posição intermediária.

Os IDR na posição aberta devem ter uma distância de seccionamento de acordo com os requisitos necessários para atender à função de seccionamento. A indicação da posição dos contatos principais deve ser fornecida por um ou pelos dois meios seguintes: a posição do elemento de manobra, sendo esta solução a preferida, ou um indicador mecânico separado.

Se um indicador mecânico separado for utilizado para indicar a posição dos contatos principais, ele deve ser da cor vermelha para a posição fechada e da cor verde para a posição aberta. Nos US, as cores vermelha e verde não são utilizadas para indicação da posição do contato. Os meios de indicação da posição de contato devem ser confiáveis. A conformidade é verificada por inspeção e pelos ensaios.

Os IDR devem ser projetados de maneira que o elemento de manobra, a parte frontal ou a tampa possam ser corretamente encaixados, de maneira a assegurar uma indicação correta da posição dos contatos. A conformidade é verificada por inspeção visual e pelos ensaios. Quando os meios de travamento na posição aberta são fornecidos ou especificados pelo fabricante, o travamento nesta posição deve ser possível somente quando os contatos principais estiverem na posição aberta.

O travamento do elemento de manobra na posição fechada é permitido para aplicações específicas. A conformidade é verificada por inspeção visual, levando em consideração as instruções do fabricante. Quando o elemento de manobra for utilizado para indicar a posição dos contatos, o elemento de manobra, quando liberado, deve automaticamente assumir ou permanecer na posição correspondente à dos contatos móveis.

Neste caso, o elemento de manobra deve ter duas posições de repouso distintas correspondendo à posição dos contatos, mas, para a abertura automática, uma terceira posição distinta do elemento de manobra pode ser prevista. Neste caso deve ser necessário rearmar o IDR manualmente antes de poder religá-lo.

No caso dos IDR funcionalmente dependentes da tensão de alimentação que religam automaticamente quando a tensão de alimentação é restabelecida, após o desaparecimento da tensão de alimentação, o elemento de manobra deve permanecer na posição fechada enquanto os contatos abrem automaticamente; quando a tensão de alimentação for restabelecida, os contatos devem religar automaticamente, a menos que anteriormente o elemento de manobra tenha sido colocado na posição aberta. Para este tipo de IDR, os elementos de manobra podem não ser utilizados para indicar as posições fechada e aberta.

Quando um indicador luminoso for utilizado, ele deve estar aceso e colorido para indicar a posição fechada do IDR. A luz do indicador luminoso não pode ser o único meio para indicar a posição fechada. O funcionamento do mecanismo não pode ser influenciado pela posição dos invólucros nem das tampas e deve ser independente de qualquer parte removível.

Uma tampa selada no local pelo fabricante é considerada uma parte não removível. Se a tampa for utilizada como meio de guia para os botões de pressão, não pode ser possível remover os botões pelo lado externo do IDR. Os elementos de manobra devem ser solidamente fixados aos seus eixos e não pode ser possível retirá-los sem a ajuda de uma ferramenta.

Os elementos de manobra diretamente fixados nas tampas são permitidos. Se o elemento de manobra tiver um movimento de cima para baixo e de baixo para cima, quando o IDR for montado em utilização normal, os contatos devem ser fechados pelo movimento de baixo para cima. Provisoriamente, em certos países, o movimento de fechamento de cima para baixo é permitido.

A conformidade com os requisitos acima é verificada por inspeção visual e o ensaio manual e, para o mecanismo de disparo livre, pelos ensaios. As distâncias de isolamento no ar e as distâncias de escoamento mínimas são indicadas na norma, que é baseada no fato de que o IDR é destinado a funcionar nos ambientes com grau de poluição 2.

O ensaio é realizado com as amostras não submetidas ao tratamento de umidade. As distâncias de isolamento no ar, exceto as superfícies acessíveis após a instalação, podem ser reduzidas, desde que as distâncias de isolamento no ar medidas não sejam menores que o mínimo permitido na IEC 60664-1 para as condições de campos homogêneos.

As superfícies acessíveis após a instalação significam qualquer superfície acessível pelo usuário quando o IDR for instalado de acordo com as instruções do fabricante. O dedo de ensaio normalizado pode ser aplicado para determinar se a superfície é acessível ou não. As montagens mecânicas e conexões elétricas devem ser capazes de resistir aos esforços mecânicos que se produzem em serviço normal.

Os parafusos utilizados para a montagem do IDR, quando da sua instalação, não podem ser do tipo autoatarraxante por retirada de material. Os parafusos (ou porcas) que são utilizados quando da montagem do IDR incluem os parafusos para a fixação de tampas ou placas de recobrimento, mas não incluem os meios de conexão para os eletrodutos rosqueados e para a fixação da base do IDR. A conformidade é verificada por inspeção e por ensaio.

Para os parafusos fixados em rosca de material isolante e que são utilizados para a montagem do IDR durante a instalação, deve ser assegurada uma introdução correta do parafuso no orifício com rosca ou porca. A conformidade é verificada por inspeção e por um ensaio manual. O requisito referente à introdução correta é atendido se a introdução inclinada do parafuso for evitada, por exemplo, por meio de um guia previsto sobre a parte a ser fixada, por um chanfro na parte fêmea da rosca ou pela utilização de um parafuso com o início da rosca removido.

As conexões elétricas devem ser projetadas de maneira que a pressão de contato não seja transmitida por intermédio de materiais isolantes diferentes da cerâmica, mica pura ou outros materiais que apresentem características pelo menos equivalentes, salvo se for possível ocorrer um recuo ou encolhimento do material isolante e compensado pela resiliência suficiente das partes metálicas. A conformidade é verificada por inspeção. A adequação do material é considerada em relação à estabilidade das dimensões.

As partes que conduzem corrente, incluindo as partes destinadas aos condutores de proteção, se existirem, devem ser feitas de um metal com, nas condições do equipamento, uma resistência mecânica, uma condutividade elétrica e uma resistência à corrosão suficientes para a sua utilização prevista. Exemplos de materiais adequados são indicados abaixo: cobre; liga contendo pelo menos 58% de cobre para as partes laminadas a frio, ou pelo menos 50% de cobre para as outras partes; outro metal ou metal com revestimento adequado que resista tão bem quanto o cobre à corrosão e que tenha propriedades mecânicas equivalentes.

No caso de utilização de ligas ferrosas ou de metal ferroso com revestimento apropriado, a conformidade com a resistência à corrosão é verificada por um ensaio de resistência à ferrugem. Os requisitos deste parágrafo não são aplicáveis aos contatos, circuitos magnéticos, elementos de aquecimento, elementos bimetálicos, shunts, partes dos dispositivos eletrônicos, assim como nos parafusos, porcas, arruelas, plaquetas de aperto, partes similares de bornes e partes do circuito de ensaio. Os IDR devem ser projetados de maneira que, quando forem fixados e equipados com condutores em utilização normal, as partes vivas não sejam acessíveis. Uma parte é considerada acessível quando puder ser tocada com o dedo de ensaio normalizado conforme figura abaixo.

No caso dos IDR diferentes daqueles do tipo plugável, as partes externas que sejam os parafusos ou outros elementos de fixação das tampas e etiquetas, que são acessíveis quando os IDR forem fixados e equipados com condutores como em utilização normal, devem ser de material isolante ou inteiramente revestidas de material isolante, a menos que as partes vivas estejam envolvidas em um invólucro interno de material isolante. Os revestimentos devem ser fixados de maneira que não haja o risco de se perderem durante a instalação dos IDR. Devem ter espessura e resistência mecânica suficientes e devem assegurar uma proteção eficaz nos locais que apresentam ângulos vivos.

As entradas de cabos ou de eletrodutos devem ser de material isolante ou munidas de luvas de passagem ou dispositivos análogos de material isolante. Estes dispositivos devem ser fixados de maneira segura e ter uma resistência mecânica suficiente.

No caso dos IDR plugáveis, as partes externas que não sejam os parafusos ou outros elementos de fixação das tampas, que são acessíveis em utilização normal, devem ser de material isolante. Os elementos de manobra metálicos devem ser isolados das partes vivas, e as suas partes condutivas, que de outro modo seriam massas que devem ser revestidas com material isolante, com exceção das que permitem acoplar os elementos de manobra isolados de vários polos.

As partes metálicas do mecanismo não podem ser acessíveis. Adicionalmente, elas devem ser isoladas das partes metálicas acessíveis, das estruturas metálicas que suportam a base dos IDR do tipo de embutir, dos parafusos ou outros elementos de fixação da base ao respectivo suporte e das plaquetas metálicas utilizadas como suporte. Deve ser possível substituir facilmente os IDR plugáveis sem tocar as partes vivas.

A NBR IEC 61008-1 de 02/2022 - Interruptores à corrente diferencial-residual para uso doméstico e similar sem dispositivo de proteção de sobrecorrentes (IDR) - Parte 1: Regras gerais é aplicável aos interruptores à corrente diferencial-residual funcionalmente independentes ou funcionalmente dependentes da tensão de alimentação, para a utilização doméstica e similar, sem dispositivo de proteção contra as sobrecorrentes incorporado (IDR), com tensão nominal não superior a 440 V em corrente alternada, com as frequências nominais de 50 Hz, 60 Hz ou 50/60 Hz e com corrente nominal não superior a 125 A, destinados principalmente à proteção contra os choques elétricos. Estes dispositivos são destinados à proteção das pessoas contra os contatos indiretos às partes metálicas acessíveis da instalação sendo conectadas a um aterramento apropriado. Eles podem ser utilizados para assegurar a proteção contra os perigos de incêndio resultantes de uma corrente de falta persistente à terra, sem intervenção do dispositivo de proteção contra as sobrecorrentes do circuito.

Os IDR com uma corrente diferencial-residual de funcionamento nominal inferior ou igual a 30 mA são também utilizados como meio de proteção complementar em caso de falha das outras medidas de proteção contra os choques elétricos. Esta norma é aplicável aos dispositivos que asseguram simultaneamente as funções de detecção da corrente residual, da comparação do valor desta corrente com o valor de funcionamento diferencial/residual e da abertura do circuito protegido quando a corrente diferencial-residual exceder este valor.

Os requisitos para os IDR estão de acordo com os requisitos gerais da IEC 60755. Eles são essencialmente destinados a serem manobrados por pessoas comuns e são projetados para não requerer manutenção. Eles podem ser objetos de certificação. As regras de instalação e de utilização dos ID são indicadas na série IEC 60364. Os IDR são destinados a serem utilizados em um ambiente com grau de poluição 2. Os IDR são apropriados para a função de seccionamento.

Os IDR de acordo com esta norma, com exceção daqueles com um neutro não interrompido, são apropriados para utilização em esquemas IT. Podem ser necessárias precauções especiais (por exemplo, DPS) quando for possível que as sobretensões excessivas se produzam a montante (por exemplo, no caso de uma alimentação por linhas aéreas) (ver a IEC 60364-4-44). Os IDR do tipo geral são resistentes aos desligamentos indesejáveis e incluem os casos em que surgem surtos de tensão (resultante de transitórios de manobras ou induzidos por descargas atmosféricas), produzindo surtos de corrente nas instalações sem que se produzam descargas de contorno (flashover).

Os IDR do tipo S são considerados suficientemente resistentes aos desligamentos indesejáveis, mesmo se o surto de tensão provocar uma descarga de contorno (flashover) e uma corrente subsequente ocorrer. Os DPS instalados a jusante de um IDR do tipo geral e conectados em modo comum podem provocar desligamentos indesejáveis. Para os IDR com grau de proteção superior a IP 20, podem ser necessárias construções especiais.

São necessários requisitos especiais para: os IDR com proteção contra as sobrecorrentes incorporada (ver a IEC 61009-1); os IDR incorporados a ou destinados somente a serem associados com plugues, tomadas ou conectores de aparelhos de uso doméstico e similar; os IDR destinados a serem utilizados em outras frequências que 50 Hz ou 60 Hz. Para os IDR incorporados em, ou destinados somente a serem associados com tomadas, os requisitos desta norma podem ser utilizados, quando aplicável, em conjunto com os requisitos da IEC 60884-1 ou com os requisitos nacionais do país em que o produto for colocado no mercado.

Os IDR incorporados em, ou destinados somente a serem associados com tomadas, podem atender à IEC 62640 ou a esta norma. Na DK, os plugues e tomadas devem ser de acordo com os requisitos da Seção 107 dos regulamentos de altas correntes. No UK, a parte plugue de um IDR deve ser conforme a BS 1363-1 e a parte tomada de um IDR convém ser conforme a BS 1363-2. No UK, a parte plugue e a parte tomada de um IDR não precisam ser conforme os requisitos da IEC 60884-1. Os requisitos desta norma são aplicáveis às condições ambientais normais. Os requisitos complementares podem ser necessários para os IDR utilizados em locais com condições ambientais severas. Os IDR com baterias não são abrangidos por esta norma.

Esta parte da NBR IEC 61008 compreende as definições, os requisitos e os ensaios que abrangem todos os tipos de IDR. Para a aplicação a um tipo específico, esta parte é aplicável em conjunto com a Parte correspondente, como a seguir: parte 2-1: Aplicabilidade das regras gerais aos interruptores diferenciais-residuais funcionalmente independentes da tensão de alimentação; Parte 2-2: Aplicabilidade das regras gerais aos interruptores diferenciais-residuais funcionalmente dependentes da tensão de alimentação.

A IEC 61008-2-2 não é aplicável no Brasil. No entanto é admitido o IDR funcionalmente independente da tensão de alimentação conforme esta norma. No Brasil aplica-se também a NBR IEC 61008-2-1. Os IDR são classificados, de acordo com o método de funcionamento e a seleção dos diferentes tipos é feita de acordo com os requisitos da IEC 60364-5-53. O IDR pode ser funcionalmente independente da tensão de alimentação.

O IDR funcionalmente dependente da tensão de alimentação, abrindo automaticamente em caso de falha da tensão de alimentação com ou sem temporização: religando automaticamente quando a tensão de alimentação for restabelecida; não religando automaticamente quando a tensão de alimentação for restabelecida. Não abrindo automaticamente em caso de falha da tensão de alimentação: capaz de disparar em caso de aparição de uma situação que cause riscos (por exemplo, em caso de falta à terra), que aparece quando ocorre uma falha da tensão de alimentação (requisitos em estudo); incapaz de disparar em caso de aparição de uma situação que cause riscos (por exemplo, em caso de falta à terra), que aparece quando ocorre uma falha da tensão de alimentação. A seleção dos IDR está sujeita às condições da IEC 364-5-5 3, 531.2.2.2.

Pode ser classificado de acordo com o tipo de instalação: IDR para instalação fixa e conexão por condutores fixos; IDR para instalação móvel e conexão por condutores flexíveis (do próprio aparelho à alimentação). Classificado de acordo com o número de polos e de vias de corrente: IDR unipolar com duas vias de corrente; IDR bipolar; IDR tripolar; IDR tripolar com quatro vias de corrente; e IDR tetrapolar.

Pode ser classificado de acordo com as possibilidades de ajuste da corrente diferencial-residual de funcionamento: IDR calibrado para uma única corrente diferencial-residual; e IDR que pode ser calibrado para várias correntes diferenciais-residuais. De acordo com a resistência aos disparos indesejáveis devido aos surtos de tensão: IDR com resistência normal contra os disparos indesejáveis; IDR com resistência elevada contra os disparos indesejáveis.

De acordo com o comportamento na presença de componentes contínuas, IDR do tipo AC; IDR do tipo A. De acordo com a temporização (na presença de uma corrente diferencial-residual): IDR não temporizado: do tipo para utilização geral; IDR temporizado: do tipo S para a seletividade.

Pode ser classificado de acordo com a proteção contra as influências externas: IDR do tipo fechado (que não requer um invólucro apropriado); IDR do tipo aberto (para utilização com um invólucro apropriado). De acordo com o método de montagem: IDR do tipo de sobrepor; IDR do tipo de embutir; IDR do tipo para montagem em quadro, também chamado de IDR do tipo para quadro de distribuição. Estes tipos podem ser destinados a serem montados em trilhos.

De acordo com o método de conexão: IDR em que as conexões não são associadas ao dispositivo de fixação mecânica; IDR em que as conexões são associadas ao dispositivo de fixação mecânica. Exemplos deste tipo, são: plugável (plug-in); com fixação por parafusos e porcas (tipo bolt-on); com conexão por parafuso (tipo screw-in). Alguns IDR podem ser do tipo plugável ou de fixação por parafusos e porcas somente do lado da alimentação, sendo os bornes de saída os habitualmente utilizados para a conexão dos condutores.

De acordo com o tipo de bornes: IDR com bornes com parafuso para condutores externos de cobre; IDR com bornes sem parafuso para condutores externos de cobre e os  requisitos para os IDR equipados com este tipo de borne são indicados no Anexo J; IDR com bornes planos para conexão rápida para condutores externos de cobre e os requisitos para os IDR equipados com este tipo de borne são indicados no Anexo K; IDR com bornes com parafuso para condutores externos de alumínio e os requisitos para os IDR equipados com este tipo de borne são indicados no Anexo L.

As características de um IDR devem ser indicadas da seguinte maneira: tipo de instalação; número de polos e de vias de corrente; corrente nominal In; corrente diferencial-residual de funcionamento nominal I?n; corrente diferencial-residual de não funcionamento nominal; tensão nominal Un; frequência nominal; capacidade de estabelecimento e de interrupção nominal Im; capacidade de estabelecimento e de interrupção diferencial nominal I?m; temporização, se aplicável; comportamento em caso de correntes diferenciais-residuais com uma componente contínua; grau de proteção (ver a NBR IEC 60529); corrente condicional de curto-circuito nominal Inc; corrente diferencial-residual condicional de curto-circuito nominal I?c; método de montagem; método de conexão.

Para os IDR funcionalmente dependentes da tensão de alimentação: comportamento do IDR em caso de falha da tensão de alimentação. A tensão de utilização nominal de um IDR (tensão nominal) é o valor da tensão atribuída pelo fabricante, ao qual seu desempenho está relacionado. Podem ser atribuídas várias tensões nominais a um mesmo IDR. A tensão de isolamento nominal de um IDR é o valor da tensão atribuída pelo fabricante, ao qual as tensões de ensaio dielétrico e as distâncias de escoamento estão relacionadas.

Salvo especificação contrária, a tensão de isolamento nominal é o valor da tensão nominal máxima do IDR. Em nenhum caso a tensão de utilização máxima pode exceder a tensão de isolamento nominal. A tensão nominal de impulso suportável de um IDR deve ser igual ou superior aos valores normalizados da tensão nominal de impulso suportável.

A corrente nominal (In) é o valor da corrente, atribuído ao IDR pelo fabricante, que o IDR pode suportar em serviço ininterrupto. A corrente diferencial-residual de funcionamento nominal (I?n) é o valor da corrente diferencial-residual de funcionamento, atribuído ao IDR pelo fabricante, no qual o IDR deve funcionar nas condições especificadas. Para um IDR com várias ajustes da corrente diferencial-residual de funcionamento, a calibração mais elevada é utilizada para caracterizá-lo. Os IDR com calibração continuamente ajustáveis não são permitidos.

A corrente diferencial-residual de não funcionamento nominal (I?no) é o valor da corrente diferencial-residual de não funcionamento, atribuído ao IDR pelo fabricante, no qual o IDR não funciona nas condições especificadas. A frequência nominal de um IDR é a frequência industrial para a qual o IDR foi projetado e à qual correspondem as outras características. Podem ser atribuídas várias frequências nominais a um mesmo IDR.

A capacidade de estabelecimento e de interrupção nominal (Im) é o valor eficaz da componente alternada da corrente presumida, atribuído pelo fabricante, que um IDR é capaz de estabelecer, suportar e interromper nas condições especificadas. As condições são as especificadas nessa norma. A capacidade de estabelecimento e de interrupção diferencial-residual nominal (I?m) é o valor eficaz da componente alternada da corrente diferencial-residual presumida, atribuído pelo fabricante, que um IDR é capaz de estabelecer, suportar e interromper nas condições especificadas.

No comportamento em caso de correntes diferenciais-residuais com uma componente contínua, o IDR do tipo AC é o aquele em que o disparo é assegurado por correntes diferenciais-residuais alternadas senoidais, aplicadas bruscamente ou aumentadas progressivamente. O IDR do tipo A é o que o disparo é assegurado por correntes diferenciais-residuais alternadas senoidais ou contínuas pulsantes, aplicadas bruscamente ou variando progressivamente. Os valores preferenciais da tensão nominal são os mostrados na tabela abaixo.

Para a verificação do valor-limite da tensão de funcionamento (Ux), uma tensão igual à tensão nominal é aplicada aos bornes de alimentação do IDR e baixada progressivamente em um tempo que permita a obtenção do zero em 30 s, ou em um tempo suficientemente longo, em caso de abertura temporizada, se existir, aplicando o mais longo dos dois, até a abertura automática do IDR. A tensão correspondente é medida e cinco medições são realizadas.

Todos os valores medidos devem ser inferiores a 0,85 vez a tensão nominal (ou, se for o caso, a 0,85 vez o valor mínimo da escala da tensão nominal). Ao final destas medições, deve-se verificar se o IDR funciona corretamente, se uma corrente diferencial-residual igual a I?n for aplicada no caso de diminuição da tensão de alimentação, nas condições especificadas nesta subseção, até que ocorra a abertura automática, com a tensão sendo aplicada logo acima do valor medido mais elevado. Verificar igualmente, para todo valor da tensão de alimentação inferior ao mais baixo dos valores medidos, se não pode ser possível fechar o equipamento por meio do elemento de comando manual.

Para a verificação da abertura automática em caso de falha da tensão de alimentação, o IDR é alimentado a montante com sua tensão nominal (ou, se for o caso, com um valor escolhido na faixa de tensões nominais) e é fechado. A tensão de alimentação é então interrompida. O tempo que decorre entre o instante desta interrupção e o instante em que os contatos principais se abrem é medido. Cinco medições são realizadas: para os IDR com abertura não temporizada, nenhum valor deve exceder 0,5 s; para os IDR com abertura temporizada, os valores máximos e mínimos medidos devem estar compreendidos entre os limites indicados pelo fabricante.

Hayrton Rodrigues do Prado Filho

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