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artigo técnico
implementamos a segurança utilizando muito baixa tensão Procuramos tornar os circuitos elétricos mais seguros, utilizando proteções contra contactos diretos e indiretos, com grandes vantagens para os utilizadores, mas por vezes esquecemo ‑nos que existe uma solução mais simples e segura: o fornecimento de energia em muito Baixa Tensão. É utilizado o fornecimento elétrico com uma tensão muito baixa, para assegurar em simultâneo a continuidade e a segurança do serviço. CIRCUITOS A corrente é a fonte do perigo Quando uma pessoa entra em contacto com uma parte ativa, ocorre a passagem de uma corrente elétrica que, dependendo da intensidade, pode provocar desde uma leve sensação até um choque grave. Se ultrapassados os seguintes limites, a corrente pode ser mortal: • 25 mA em Corrente Alternada (CA) a 50 Hz; • 50 mA em Corrente Contínua (CC). Estes são valores indicativos e podem variar segundo determinadas condições específicas.
O corpo humano e a sua resistência elétrica A resistência elétrica do corpo humano não é comparável a nenhum elemento condutivo de um circuito, mas o seu valor é suficiente para permitir que a corrente elétrica passe através do mesmo, criando um fenómeno conhecido como eletrocussão. O corpo humano é composto por cerca de 70% de água que, devido ao seu conteúdo de sais dissolvidos, o converte num bom condutor. Dados experimentais indicam que a resistência do corpo humano se encontra entre 1000 e 5000 Ω, dependendo de muitos www.oelectricista.pt o electricista 50
Tipologia: muito Baixa Tensão FELV – Funcional (Tensão muito baixa funcional) Diagrama para Corrente Alternada
Id 220 V
PE
Descrição
PELV – protetora (Tensão muito baixa protetora)
≤ 50 V
Possível ligação
Não necessita de um isolamento especial. As cargas não estão isoladas mediante a sua colocação na terra.
Id 230 V
PE
SELV – de segurança (Tensão muito baixa de segurança)
≤ 50 V
Possível ligação
Presença de um isolamento especial. As cargas não estão isoladas mediante colocação na terra.
230 V
≤ 50 V
PE
Presença de isolamento especial. As cargas não estão isoladas mediante colocação na terra.
Nota de Segurança
fatores. Podemos sobretudo considerar dois valores: • A resistência elétrica é de cerca de 1000 Ω, se o indivíduo tiver a pele molhada, não usar sapatos e estiver numa zona húmida; • Em condições adequadas, com a pele seca e num local seco, a resistência alcança um valor de cerca de 5000 Ω. Cálculo do limite da tensão perigosa com uma resistência de 2000 Ω: • Caso CA U <2000 Ω x 25 mA = 50 V CA • Caso CC U <2000 Ω x 50 mA = 100 V CC
A Lei de Ohm e a segurança Segundo a resistência elétrica de uma pessoa num determinado ambiente e o limiar de corrente perigosa podemos utilizar a Lei de Ohm, para calcular a tensão máxima que garanta a segurança em caso de contacto com as partes ativas do sistema. Estes valores são comparáveis com os valores máximos de tensão da Norma IEC HD 60364, no que diz respeito à Baixa Tensão de segurança: • Em CA: U <50 V CA; • Em CC: U <120 V CC, sem ondulações. A utilização de uma tensão de 12 V ou 24 V resulta, portanto, numa proteção adicional. Na realidade, com estes valores de tensão, a corrente apenas se pode tornar perigosa se a resistência elétrica da pessoa tiver um valor menor que 240 Ω ou 480 Ω, com Corrente Contínua (para 12 V e 24 V, respetivamente). Estes valores de resistência apenas são alcançados em casos muito críticos, como zonas húmidas, por exemplo em piscinas onde, conforme indicado pela Norma, as tensões máximas são de 12 V CA ou 30 V CC.
A segurança das pessoas poderia ser garantida ao alimentar um circuito com uma tensão de 12 V ou 24 V. Geralmente, os fornecimentos em tensão reduzida abastecem estas duas tensões de saída, em Corrente Contínua ou Alternada. À primeira vista, a utilização de um transformador ou o fornecimento de energia elétrica em tensão reduzida parece ser suficiente, mas não é. O perigo pode surgir de diferentes partes do sistema: • Se uma avaria a montante do transformador ou da alimentação gerar um aumento na tensão até um valor de vários kV, o isolamento entre o primário e o secundário pode quebrar-se, resultando numa tensão muito elevada para o secundário, com um consequente risco de eletrocussão. A solução para evitar este problema é a utilização de uma alimentação com um isolamento especial entre o primário e o secundário; • O sistema de ligação à terra poderia, em certos casos, ter um potencial que não fosse igual a zero. Pode ocorrer que uma corrente de ligação à terra noutro local do sistema aumente o potencial do dispositivo, até um valor que é suficientemente elevado para causar danos às pessoas. A solução para este problema é evitar a ligação em tensão reduzida do equipamento à terra, e separar as partes ativas dos diferentes circuitos.
Diferentes classes de tensão muito baixas Tendo em conta estes dois dados, a alimentação em tensão reduzida classifica-se em três tipos, segundo a Norma HD 60364: • Partindo de um circuito Functional Extra Low Voltage (FELV) substitui-se a