Proteção contra o choque elétrico - fazendo a diferença


Autor: Ricardo Pereira de Mattos*

Muitas vezes a ocorrência de um choque elétrico fatal, em instalações elétricas prediais, é atribuída ao azar, ao acaso ou ao destino. Porém, quem trabalha pela prevenção de acidentes deve saber que essas causas metafísicas não podem ser consideradas na investigação de um evento dessa natureza. Se considerarmos que um acidente é uma disfunção de um sistema de gestão da segurança, temos que identificar as causas e bloqueá-las. E este bloqueio tem que ocorrer antes do acidente.

Os conceitos básicos de análise de riscos nos ensinam que todos os perigos de uma instalação, processo ou tarefa devem ser identificados, os riscos avaliados e com base no resultado, as medidas de controle devem ser escolhidas e adotadas.

Outro ensinamento importante diz respeito ao entendimento que todo acidente possui múltiplas causas. Esse ensinamento teve origem na investigação de inúmeros eventos em todo o mundo, desde os mais simples até os mais complexos, como os casos dos acidentes industriais ampliados. Não é tarefa fácil eliminar todas as causas prováveis de um acidente. Até porque nem sempre se identificam todas elas. Entretanto, a experiência acumulada, o histórico e as probabilidades estudadas são elementos que ajudam nesta tarefa.

Esses aspectos de caráter geral sobre a análise dos riscos e dos acidentes foram apresentados para fundamentar a aplicação desses conceitos na proteção contra choques elétricos em instalações elétricas de baixa tensão.

Sabendo que o choque elétrico é o efeito da passagem da corrente elétrica pelo corpo humano, é natural se imaginar que as medidas de prevenção estejam relacionadas a impedir esta passagem. Dentro dessa lógica, os equipamentos de proteção individual, como é o caso das luvas e calçados isolantes de borracha, têm por objetivo aumentar a resistência à passagem da corrente elétrica no caso de um contato com um circuito energizado.

Nas instalações elétricas prediais, entretanto, essa recomendação de uso de equipamentos de proteção individual é inaplicável quando se trata da proteção dos usuários. Ou seja, não se espera exigir que as pessoas estejam estejam utilizando esses aparatos em suas casas, escritórios, escolas ou mesmo nas vias públicas. Também não parece viável recomendar distância dos equipamentos e instalações, uma vez que a interação com uma enorme diversidade de equipamentos elétricos é tarefa rotineira e obrigatória no dia-a-dia de qualquer pessoa.

Ora, se a proteção não pode estar nas pessoas, ela deve estar obrigatoriamente nos próprios equipamentos e nas instalações elétricas. Em ambos os casos, as normas técnicas brasileiras estabelecem requisitos voltados à proteção contra os choques elétricos. Como não se pretende esgotar o assunto neste artigo, vamos abordar uma dessas medidas de proteção que faz uma grande diferença: a proteção diferencial.

Antes de explicar a aplicação deste tipo de proteção vamos abordar alguns fundamentos teóricos e históricos. Diversos estudos sobre os efeitos fisiológicos da passagem de corrente elétrica pelo corpo humano constataram que a associação entre a intensidade da corrente elétrica e o tempo determinam a gravidade da consequência. E esses valores são muito pequenos, da ordem de milésimos de ampères, no caso da corrente, e de milésimos de segundos, no caso do tempo.

Um dos precursores desses estudos foi o professor Charles Dalziel (1904-1986), do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade da California (Berkeley). Em um trabalho meticuloso de pesquisa, incluindo experimentos com voluntários, sob rigoroso método de segurança, o professor Dalziel tornou-se uma referência, a partir da década de 40, produzindo artigos, palestras e apresentando trabalhos. Os dispositivos de proteção existentes eram eficazes para a sobrecarga e curto-circuitos, mas não protegiam as pessoas do contato com partes energizadas. Ele percebeu a necessidade de desenvolver um dispositivo que pudesse proteger as pessoas dos efeitos do contato com circuitos energizados e isso se tornou o seu principal objetivo, ou seja, criar um dispositivo que pudesse interromper a corrente de fuga antes que ela fosse grande o suficiente para causar danos fisiológicos. O desafio estava nas características necessárias de sensibilidade, velocidade de ação, confiabilidade, tamanho e custo.

Em 1965, o professor Dalziel recebeu a patente do interruptor de corrente de fuga para a terra (ground-fault current interrupter - GFCI) que interrompia esta corrente antes de alcançar o valor de 5 milésimos de ampères.. Pouco tempo depois, reconhecendo a relevância deste dispositivo, o Código Elétrico Nacional (NEC) dos EUA foi modificado, passando a exigir a instalação do GFCI nos circuitos de banheiros, cozinhas, piscinas e tomadas externas.

Desde então, com inúmeras melhorias e adaptações feitas em normas de diversos países, desenvolveram-se diferentes tipos de dispositivos com esse objetivo. O princípio de funcionamento deste dispositivo permanece o mesmo. Instalado no quadro de distribuição de circuitos, passam por ele os condutores das fases e do neutro. O somatório vetorial das correntes que passam pelos condutores é igual a zero, em condições normais. Quando houver uma falha de isolamento ou um contato que gere uma falha para a terra (corrente de fuga) esse resultado será diferente de zero, e isso será detectado pelo circuito eletromagnético, o que irá induzir uma corrente residual que provocará o desligamento do circuito, desde que a corrente de fuga atinja a corrente prevista de atuação do dispositivo.

No Brasil, ele é chamado de Dispositivo Diferencial Residual ou, simplesmente, Dispositivo DR. A nomenclatura “dispositivo” engloba os modelos de interruptor DR ou de interruptor DR integrado ao disjuntor. Sua utilização está prescrita na NBR 5410, norma técnica brasileira de instalações elétricas de baixa tensão. Segundo a norma, ele é uma proteção adicional contra choques elétricos e deve ser obrigatoriamente instalado nos seguintes casos: em circuitos que sirvam a pontos de utilização situados em locais que contenham chuveiro ou banheira; em circuitos que alimentam tomadas situadas em áreas externas à edificação; em circuitos que alimentam tomadas situadas em áreas internas que possam vir a alimentar equipamentos na área externa e em circuitos que sirvam a pontos de utilização situados em cozinhas, copas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e demais dependências internas normalmente molhadas ou sujeitas a lavagens. Em todos esses casos, o DR deve ser de alta sensibilidade, com corrente diferencial residual igual ou inferior a 30 mA.

O conceito de utilização obrigatória nesses locais, está vinculado à característica de baixa resistência da pele na presença de água ou umidade, o que provoca, no caso de contatos com partes energizadas, a circulação pelo corpo de correntes elétricas cuja intensidade pode causar sequelas graves ou fatalidades, mesmo em caso de circuitos alimentados em baixa tensão.

O desempenho e confiabilidade desses dispositivos são características especificadas nas duas partes da norma brasileira e Mercosul NBR NM 61008 e sua fabricação e comercialização estão inseridas no Programa de Avaliação de Conformidade do INMETRO, que considera, além da norma brasileira, as normas internacionais da IEC, aplicáveis a esse tipo de dispositivo.

Infelizmente, a norma regulamentadora de segurança em instalações e serviços em eletricidade (NR-10), revisada pelo Ministério do Trabalho e Emprego em 2004, não mencionou explicitamente a obrigatoriedade do uso do Dispositivo DR. Entretanto, ele é mencionado, com o nome de “dispositivos a corrente de fuga” como uma das “medidas de controle do risco elétrico” no anexo da NR-10 que define a programação mínima do curso básico de segurança. Essa omissão não deve servir de respaldo para não utilizá-lo, até porque a própria NR-10 estabelece a necessária observância das normas técnicas nacionais e internacionais cabíveis.

Retomando a abordagem inicial deste artigo, podemos concluir que as análises de riscos que abordem a exposição dos trabalhadores ou de usuários ao contato com equipamentos ou instalações elétricas de baixa tensão devem contemplar a utilização de circuitos protegidos pelo dispositivo DR, especialmente, se essas instalações ou equipamentos estiverem em áreas externas sujeitas à presença de água, onde a utilização deste importante recurso é obrigatória.

O autor: Ricardo Pereira de Mattos é engenheiro eletricista, com pós-graduação em engenharia de segurança do trabalho. É membro da SOBES e da ABRACOPEL, autor de artigos, palestras e treinamentos na área de segurança do trabalho. Mantém um portal de informações sobre Segurança e Saúde no Trabalho, no endereço www.RicardoMattos.com.

Este artigo foi publicado pela primeira vez, em abril de 2013, no portal do autor, no Endereço da Prevenção: www.RicardoMattos.com.

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