Regimes Neutros de Baixa Tensão

A escolha correta dos elementos de proteção de uma instalação elétrica minimiza ou elimina completamente os riscos de incêndio, explosão e eletrocussão decorrentes do seu uso.

O chamado regime neutro é um aspecto fundamental a ter em conta.

A norma IEC 60364 estabelece a forma como o ponto neutro da fonte de alimentação deve ser ligado ao terra e a forma de aterramento das massas. Isso condiciona a escolha das medidas de proteção das pessoas contra contatos indiretos. O Regulamento de Baixa Tensão assim o diz na sua ITC-BT-08.

A escolha do esquema pelas empresas de eletricidade ou a exigência regulatória pode impor um certo. Caso contrário, pode ser escolhido com base em critérios como a proteção de pessoas e bens, situações de risco de incêndio ou explosão, continuidade de alimentação ou compatibilidade eletromagnética.

Em qualquer caso, com base em critérios de continuidade de serviço e condições de operação, podem ser escolhidos 3 tipos de regime neutro, que são identificados por 2 letras. A primeira indica como o neutro está conectado ao terra e a segunda como as massas estão conectadas:

regime TT

Neutro e massas ligados à terra separadamente.

É utilizado nas redes de distribuição pública de Baixa Tensão.

Em caso de falta à terra (contato entre uma das massas e o condutor ativo), o circuito de falta é formado pelo condutor de fase, o condutor de proteção que liga a massa à terra, o aterramento das massas, o terra do neutro e o enrolamento secundário do transformador de alimentação.

Os dispositivos de proteção necessários neste caso são chaves diferenciais ou relés.

A importância de realizar aterramentos diferentes para as massas e para o neutro baseia-se no fato de que, se essas massas estiverem interligadas, a corrente de falta seria uma corrente de curto-circuito e isso exigiria o uso de um interruptor automático.

O dispositivo diferencial desligará a instalação quando a corrente atingir um determinado valor IΔn, atuando em um tempo suficientemente curto (dependendo da corrente de falta) para garantir a proteção das pessoas.

Os valores das conexões de aterramento são calculados de acordo com esta fórmula:

UL = RA x IΔn

Proteção do neutro

– Quando a seção do neutro for igual à das fases, não é necessário fornecer proteção de sobre corrente no neutro.

– Caso a seção do neutro seja menor que a das fases, deve haver proteção contra sobre correntes adequada à seção.

O seccionamento de todos os condutores ativos do sistema deve ser assegurado, incluindo o neutro.

Regime TN

Neutro ligado à terra e massas ligadas ao neutro. Nesses casos, o defeito que ocorre é na verdade um curto-circuito.

Tipos de esquema TN:

• TN-C: em que o condutor neutro pode por sua vez servir como condutor de proteção, portanto é proibido cortar o neutro (não é protegido). Se o neutro fosse cortado, o curto-circuito não seria estabelecido, portanto o disjuntor não dispararia e as pessoas não estariam protegidas.(ver esquema em documento completo).

A proteção contra contatos indiretos é assegurada por dispositivos de proteção contra sobre correntes, por interruptores automáticos ou por fusíveis.

Para garantir a proteção das pessoas, deve-se verificar se a corrente de falha faz com que esses dispositivos funcionem com rapidez suficiente.

• TN-S: em que a distribuição do condutor neutro é separada daquela do condutor de proteção. Neste caso, corte neutro é obrigatório.

Este esquema (ver esquema no documento completo) é adequado quando:

– a seção dos condutores de fase é inferior a 10mm² em cobre e 16mm² em Al.

– o receptor é alimentado por uma tubulação móvel.

• TN-C-S: em que as funções de neutro e proteção são combinadas em um único condutor em uma parte do esquema (ver esquema em documento completo)

Nos casos TN-S e TN-C-S, a proteção a ser utilizada inclui dispositivos contra sobre correntes e chaves diferenciais ou relés, quando a corrente de falta não for suficiente para disparar os dispositivos contra sobre correntes.

Em nenhum dos casos o condutor de proteção deve ser utilizado como retorno pelo diferencial. E no caso do TNC-S, a ligação do condutor de proteção PE com o neutro deve ser feita antes do dispositivo de proteção diferencial. O condutor de proteção PE não deve ser conectado à chave diferencial nem deve ser abraçado pelo transformador toroidal.

Regime  IT

Neutro e terras isolados interligados através de um condutor de proteção.

O neutro não ligado à terra ou ligado a ela através de uma impedância muito alta (“neutro impeditivo”). As ligações de terra das massas, normalmente interligadas através de um condutor de proteção.

No caso de falha de isolação em um condutor ativo, a corrente de falha será muito baixa e, portanto, seu desligamento automático não é essencial.

A impedância de isolamento varia em função do tipo de recetores instalados, comprimento e envelhecimento dos cabos, condições higrométricas, etc.

Se ocorrer uma primeira falha, a tensão Uc deve ser limitada a menos de 50 V adicionando uma impedância Z no circuito de falha. Quanto maior for Z, mais Uc é limitado.

Com: Uo=230V RA,RB= 10 Ω Z=3200 Ω

É desejável eliminar a falha rapidamente, pois uma situação de falha dupla causaria o disparo das proteções. Se ocorrer uma falha fase-fase dupla, isso resultará em um curto-circuito entre as fases.

No caso do neutro distribuído, não recomendado em esquemas IT, é necessário proteger o neutro com chave automática com corte unipolar e neutro protegido e o controlador de isolação permanente (CPA) deve ser conectado diretamente ao neutro, o mais próximo possível possível à origem da instalação e à ligação à terra mais próxima Para proteção contra correntes de falha, podem ser utilizados interruptores automáticos. Se forem usados ​​diferenciais, sua sensibilidade deve evitar o disparo na primeira falta.

O neutro isolado é a solução que garante a melhor continuidade de serviço na instalação. Por esta razão, este esquema é utilizado em hospitais (especificamente em blocos operatórios), redes elétricas em pistas de aeroportos, em minas e locais com risco de incêndio ou explosão, navios e indústrias onde a interrupção da atividade é cara ou perigosa.

Resumo das condições técnicas dos esquemas