Atualização da NBR14039

Atualização da NBR 14039

Revisão da NBR 14 039, a norma de instalações de média tensão

A história da normalização das instalações elétricas de média tensão começou com a publicação NB 79 – Execução de instalações elétricas de alta tensão de 0,6 a 15 kV, publicada em 1967. Essa norma nunca sofreu nenhum tipo de atualização e, por essa razão, foi cancelada sem substituição pela ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas em janeiro de 1996.

Em abril de 1998, foi publicada uma nova norma sob o número NBR 14 039 e com o nome Instalações elétricas de alta tensão de 1 a 36,2 kV. Esse texto foi alterado em quatro páginas pela emenda nº 1, de outubro de 2000.

Princípios estabelecidos para a revisão

O projeto de revisão da atual norma brasileira de média tensão tem os seguintes princípios estabelecidos:

·        estrutura semelhante à NBR 5410;

·        baseada na norma francesa NFC 13 200; e

·        baseada em projeto de norma IEC.

Esses três princípios são coerentes entre si e foram estabelecidos para melhor compreensão do texto da nova norma. O primeiro princípio, que é o de estrutura semelhante à NBR 5410, norma brasileira de instalações elétricas de baixa tensão, tem o objetivo de facilitar o entendimento por parte dos interessados: projetistas, instaladores, consultores. Ou seja, as normas brasileiras de instalações elétricas de baixa e de média tensão teriam estruturas semelhantes, uma vez que, dentro da realidade nacional, a maioria dos usuários da nova norma de média tensão já é usuária da de baixa tensão, o que facilitaria a compreensão de um texto mais complexo.

Um objetivo técnico também norteou essa decisão: os princípios físicos básicos de instalações elétricas, nas faixas de baixa e média tensão, são basicamente os mesmos, e existem particularidades para cada nível de tensão que foram consideradas na NBR 14 039, relativas à faixa de tensão entre 1 e 36,2 kV.

Ao observar a mesma estrutura da norma de baixa tensão, a norma brasileira de média tensão também se harmoniza com a IEC 60 364, já que esta é a norma-mãe da NBR 5410.

A norma francesa NFC 13 200 seguiu essa filosofia. Portanto, o fato de a norma brasileira ser baseada na norma francesa de média tensão é uma conseqüência natural e justifica o segundo princípio.

A adoção de um texto-base estrangeiro (no caso, francês), para a elaboração da norma brasileira, se justifica pelo fato de não existir um documento IEC (norma internacional) para esse nível de tensão. Além disso, o trabalho hoje em curso no âmbito da IEC, visando igualmente à elaboração de uma norma de média tensão, tem como referência a NFC 13 200.

A harmonização com a IEC é natural e mesmo uma necessidade, já que a economia globalizada fortalece ainda mais o papel da normalização internacional. O incremento do comércio mundial e a internacionalização da economia exigem a adoção de referências técnicas comuns. A experiência do Mercosul, do qual o Brasil é um dos atores, ilustra bem essa questão. Por decisão comum de todos os parceiros, as normas técnicas destinadas a reger o comércio de produtos eletroeletrônicos no Mercosul têm como base a normalização IEC.

A comissão CE 64.11 tem acompanhado o trabalho do TC 99 da IEC, que é o grupo encarregado de elaborar a norma internacional de média tensão. Os documentos de trabalho produzidos pelo TC 99 são analisados detalhadamente pela comissão brasileira, que se preocupa em harmonizar, tanto quanto possível, seu projeto de norma com o da IEC. O objetivo é conservar a coerência da nova norma brasileira com a futura IEC, indo assim ao encontro do terceiro princípio mencionado.

Objetivo

A primeira alteração proposta no projeto da norma NBR 14 039 é o título. A norma, que se chama Instalações elétricas de alta tensão de 1 a 36,2 kV, passará a se chamar, quando aprovada a revisão e publicado o novo texto, Instalações elétricas de média tensão (de 1,0 kV a 36,2 kV). Esta alteração vem ao encontro do desejo da comunidade técnica, que há muito já chama essa faixa de tensão de média tensão.

Essa revisão estabelece que o ponto onde começa a validade legal da NBR 14 039 é o “ponto de entrega”. Portanto, uma determinação diferente do atual texto, onde consta que a norma é aplicável a partir da “origem da instalação”, a exemplo da NBR 5410. Como o trecho compreendido entre o ponto de entrega e a origem da instalação é o que contém a medição e a proteção geral, itens de alto interesse das concessionárias, o texto apresenta uma nota estabelecendo que, nessa parte da instalação, além da NBR 14 039, também devem ser respeitados a norma ou padrões da concessionária.

O texto confirma que a norma não se aplica a concessionárias de energia elétrica no exercício de suas atividades de geração, transmissão e distribuição pública, pois essas atividades têm normas próprias definidas na concessão. Por outro lado, a norma continua aplicável a toda instalação de geração, transmissão ou distribuição interna.

Determinação das características gerais

Este capítulo trata da determinação das características gerais da instalação, apresentando todos os principais aspectos da instalação que devem ser considerados no projeto ou na execução. Segundo o texto, devem ser determinadas as seguintes características da instalação: alimentação e estrutura geral; influências externas a que está submetida a instalação; e manutenção.

As características gerais figuram no início da norma e deverão ser determinadas na fase inicial do projeto, pois são fundamentais na escolha das medidas de proteção para garantir a segurança e na seleção e instalação dos componentes.

A primeira característica a ser determinada é o esquema de aterramento. Para tanto, a norma estabelece uma classificação, baseada na situação relativa do aterramento do neutro e do aterramento dos condutores de proteção. Esse item, que foi introduzido na revisão em curso, alinha-se com os conceitos da normalização IEC.

Nas instalações de média tensão, os esquemas de aterramento podem ser classificados em função de três fatores:

·        do modo de aterramento do neutro da subestação de alimentação;

·        do modo de aterramento das massas da instalação; e

·        do modo de aterramento das massas da subestação de alimentação.

Para classificar os esquemas de aterramento em média tensão, é utilizada a simbologia descrita a seguir.

 

Primeira letra

Designa a situação do neutro da instalação em relação à terra:

·        T = um ponto de alimentação (geralmente o neutro) está ligado diretamente à terra; e

·        I = nenhum ponto da alimentação está ligado diretamente à terra (neutro isolado ou ligado à terra por meio de uma impedância de alto valor).

 

Segunda letra

Indica a situação das massas da instalação elétrica em relação à terra:

·        T = massas estão ligadas diretamente à terra, independentemente de haver ou não um ponto de alimentação aterrado; e

·        N = massas estão ligadas ao ponto de alimentação aterrado (normalmente o neutro).

 

Terceira letra

Designa a situação das massas da subestação de alimentação em relação ao neutro e às massas da instalação:

·        R = massas da subestação de alimentação estão ligadas ao eletrodo de aterramento do neutro e ao das massas da instalação;

·        N = massas da subestação de alimentação estão ligadas ao eletrodo de aterramento do neutro, mas não ao das massas da instalação; e

·        S = massas da subestação de alimentação estão ligadas a um eletrodo de aterramento eletricamente separado daquele do neutro e daquele das massas da instalação.

De todas as possíveis combinações, algumas não fazem sentido físico e outras não são usadas. Na norma de média tensão, somente são considerados os seguintes esquemas: TNR, TTN, TTS, ITR, ITN e ITS (figura 6).

As tensões nominais das instalações, dadas em kV, são as seguintes: 3; 4,16; 6; 13,8; 24,2; e 34,5. De posse do valor da tensão nominal da instalação, escolhe-se a tensão nominal dos equipamentos, de acordo com a tabela I.

O texto apresenta uma grande novidade em relação à norma atual: a seção dedicada à classificação e codificação das influências externas que devem ser consideradas na concepção e na execução das instalações elétricas. A classificação é muito importante na seleção dos componentes da instalação e na escolha da proteção adequada para garantir a segurança. Cada condição de influência externa é designada por um código, que compreende sempre um grupo de duas letras maiúsculas e um número. As influências externas são agrupadas em três grandes categorias: 1) meio ambiente; 2) utilização; e 3) construção das edificações.

Esses grupos apresentam as seguintes subdivisões:

·        meio ambiente: temperatura ambiente; altitude; presença de água; presença de corpos sólidos; presença de substâncias corrosivas ou poluentes; solicitações mecânicas; presença de flora e mofo; presença de fauna; influências eletromagnéticas, eletrostáticas ou ionizantes; e raios;

·        utilizações: competência das pessoas; resistência elétrica do corpo humano; contato das pessoas com o potencial local; e

·        construção das edificações: materiais de construção.

 

Proteção para garantir a segurança

O capítulo “Proteção para garantir a segurança” apresenta alguns conceitos que são novos na normalização de média tensão, e outros que aperfeiçoam as prescrições já constantes da norma atual. A seção dedicada à proteção contra choques elétricos prevê medidas para a proteção contra contatos diretos e contra contatos indiretos.

No caso específico da proteção contra contatos diretos, não há propriamente novidades, mas sim aperfeiçoamento e uma formalização dos métodos de proteção. O texto da norma atual prescreve medidas sem caracterizar com nitidez seu sentido, propósito ou natureza. Já o texto da revisão ordena melhor as medidas, apresentando-as segundo o método de proteção em que se enquadram, que são fundamentalmente três: proteção por isolação das partes vivas, proteção por meio de barreiras ou invólucros e proteção parcial por colocação fora de alcance.

A isolação é destinada a impedir qualquer contato com partes vivas da instalação elétrica. Essa isolação, quando aplicada, deve recobrir completamente as partes vivas e só pode ser removida mediante destruição.

Quanto ao uso de barreiras ou invólucros, a norma determina, nesse caso, que eles devem prover grau de proteção no mínimo IP3X.

Já a colocação fora de alcance, como define a norma, é destinada somente a impedir os contatos fortuitos com partes vivas.

Assim, a grande novidade em matéria de proteção contra choques elétricos fica por conta da proteção contra contatos indiretos. Enquanto o texto atual limita-se a exigir eqüipotencialidade, na revisão atual é exigido também o seccionamento automático da alimentação.

No caso da média tensão, de fato, a proteção contra contatos indiretos é assegurada pela eqüipotencialidade, mas o seccionamento automático da alimentação garante que, em caso de falta, a corrente resultante não circule indefinidamente, provocando danos nos equipamentos ou, no mínimo, consumo excessivo de energia.

A exemplo da norma francesa e do projeto de norma IEC, o texto da revisão assume como tensão de contato limite (aquela acima da qual sobrevêm riscos para as pessoas) os mesmos valores indicados pela NBR 5410, ou seja, 25 VCA para instalações externas e 50 VCA para instalações internas. Estes valores vão impor um projeto mais rigoroso no sistema de aterramento da subestação. Para o eletrodo de aterramento, o texto atual se limita a dizer que “a eqüipotencialização, o arranjo e as dimensões do sistema de aterramento são mais importantes que o próprio valor da resistência de aterramento. Entretanto, recomenda-se uma resistência da ordem de 10 W em qualquer época do ano, como forma de reduzir os gradientes de potencial no solo”. O texto atual apresenta uma curva que é mostrada na figura 7, com a tensão de contato em função do tempo de atuação da proteção usada no seccionamento automático da proteção.

Outro assunto agora reunido em uma seção específica, com uma apresentação clara e ordenada de suas prescrições, é o da proteção contra sobrecorrentes, dividido em proteção contra correntes de sobrecarga e proteção contra correntes de curto-circuito. Em princípio, linhas elétricas de média tensão dispensam a proteção contra sobrecargas quando alimentam diretamente equipamentos (transformadores, motores, capacitores) que comportam sua própria proteção contra sobrecargas, apropriada à natureza desses equipamentos. Já a proteção contra curtos-circuitos deve ser assegurada por dispositivos que interrompam a corrente quando pelo menos um condutor for percorrido por uma corrente de curto-circuito, devendo a interrupção ser consumada em tempo suficientemente curto para que os condutores não sejam danificados.

Um grande avanço em termos de proteção é a exigência de dispositivos para aterramento. As chaves de aterramento, muito comuns em cubículos de média tensão pré-fabricados, ainda são pouco usadas em postos de alvenaria. Cada parte de uma instalação que possa ser isolada de outras partes, por meio de chaves seccionadoras, deverá ser arranjada de modo a permitir que seja aterrada e curto-circuitada por uma chave de aterramento.

No item proteção contra fuga de líquido isolante, o novo texto define que o limite aceitável para que o transformador não tenha que ter proteção contra vazamento de óleo será em termos de volume de óleo do transformador. Transformadores e outros equipamentos que contenham 1000 litros ou mais de líquido isolante deverão ser providos de um depósito de líquido, ou uma combinação de depósito individual e um tanque de contenção.

 

Seleção e instalação dos equipamentos

As regras contidas nesse capítulo funcionam como um roteiro para o profissional, orientando-o na seleção de equipamentos e componentes para uma instalação específica. Trata-se de um grande avanço em relação à norma atual, que não aborda este assunto, fazendo com que a seleção e a instalação dos componentes fiquem sujeitas a critérios subjetivos de projetistas e instaladores. Eles acabam seguindo critérios pessoais, que tanto podem ser muito rigorosos como desprovidos de qualquer rigor — nesse caso, como de praxe, calcados exclusivamente em redução de custos, expondo os usuários da instalação a riscos acima do aceitável.

O capítulo começa apresentando as características exigíveis dos componentes da instalação em função das influências externas (seguindo a classificação estabelecida no capítulo “Determinação das características gerais”). O tópico desse capítulo que ocupa mais espaço é o da seleção e instalação das linhas elétricas, trazendo tabelas com todos os tipos permitidos, de seleção das linhas em função das influências externas e com a capacidade de condução de corrente (ampacidade) em função da seção nominal e da tensão nominal dos cabos. E apresenta as tabelas de fatores de correção para quando as linhas projetadas não corresponderem aos casos padronizados na norma.

Com relação ao aterramento da blindagem do cabo, a norma define que é obrigatória a blindagem em uma das extremidades, deixando para o projetista a decisão de aterrar nas duas extremidades ou não. A decisão do projetista deve ser feita com base nas análises das correntes que circulam pela blindagem e nos potenciais transferidos, lembrando sempre que a corrente que deve ser usada nessa análise é a de curto-circuito.

Na seção eletrodo de aterramento, um ponto merece destaque: é a prescrição que diz que, preferencialmente, o eletrodo de aterramento deve constituir um anel circundando o perímetro da edificação. A eficiência de qualquer eletrodo de aterramento depende das condições locais do solo. Devem ser selecionados um ou mais eletrodos adequados às condições do solo e ao valor da resistência de aterramento exigida pelo esquema adotado. O texto lembra ainda que, onde for viável, podem ser utilizadas como eletrodo de aterramento as fundações da edificação.

Ainda na seção relativa aos eletrodos de aterramento, um fato — que poderá passar desapercebido de uma leitura menos atenta — merece atenção: a mudança da seção mínima do condutor de cobre quando usado como eletrodo de aterramento para 50 mm2.

 

Ensaios e verificação final

Esse capítulo da norma determina que toda instalação nova, extensão ou alteração de instalação existente deve ser visualmente inspecionada e ensaiada, durante e/ou quando concluída a instalação, antes de ser posta em serviço pelo usuário, de forma a verificar, tanto quanto possível, a conformidade da instalação com as prescrições da norma.

O ponto de partida da verificação, exigido pela norma, é fornecer a documentação referente ao projeto, assim como a documentação as built e a dos equipamentos instalados, às pessoas encarregadas desse processo. Assim, atrelado à exigência de verificação, a norma exige também um projeto, que precede a instalação, e a atualização da documentação, caso tenha havido alguma alteração, durante a execução, em relação ao projeto original. O objetivo é que os executantes da inspeção tenham informações atualizadas e corretas sobre a instalação.

Os responsáveis pela inspeção devem fornecer um laudo que certifique, em caso positivo, a conformidade da instalação com a norma. A inspeção deve ser feita por profissional devidamente habilitado e/ou credenciado.

A inspeção final na instalação elétrica é composta de duas etapas:

·        uma inspeção visual; e

·        uma seqüência de ensaios.

 

Inspeção visual

A norma estabelece que a inspeção visual deve preceder a seqüência de ensaios e ser realizada sempre com a instalação desenergizada, porque é necessário remover as proteções contra choque por contato direto, para que a inspeção seja feita de forma eficaz.

O objetivo da inspeção visual é confirmar se os componentes elétricos da instalação estão:

·        em conformidade com os requisitos de segurança das normas aplicáveis. Isto pode ser verificado por marca de conformidade ou certificação;

·        corretamente selecionados e instalados de acordo com a norma e o projeto da instalação;

·        não visivelmente danificados, de modo a restringir sua segurança; e

·        desimpedidos de restos de materiais, ferramentas ou outros objetos que venham a comprometer seu isolamento.

A inspeção visual deve incluir, no mínimo, a verificação dos seguintes pontos, quando aplicáveis:

·        medidas de proteção contra choques elétricos, incluindo medição de distâncias relativas à proteção por barreiras ou invólucros, por obstáculos ou pela colocação fora de alcance;

·        presença de barreiras contra fogo e outras precauções contra propagação de incêndio e proteção contra efeitos térmicos;

·        seleção de condutores, de acordo com sua capacidade de condução de corrente e queda de tensão;

·        escolha e ajuste dos dispositivos de proteção e monitoração;

·        presença de dispositivos de seccionamento e comandos, corretamente localizados;

·        seleção dos componentes e das medidas de proteção de acordo com as influências externas;

·        identificação do condutor neutro e de proteção;

·        presença de digramas, avisos e outras informações similares;

·        identificação dos circuitos, dispositivos fusíveis, disjuntores, seccionadoras, terminais, transformadores e outros;

·        correta execução das conexões;

·        conveniente acessibilidade para operação e manutenção; e

·        medição das distâncias mínimas entre fase e neutro.

 

Seqüência de ensaios

A seqüência de ensaios na instalação deve incluir, no mínimo, os seguintes:

·        continuidade elétrica dos condutores de proteção e das ligações eqüipotenciais principais e suplementares;

·        resistência de isolamento da instalação elétrica;

·        ensaio de tensão aplicada;

·        medição da resistência do eletrodo de aterramento;

·        ensaios recomendados pelos fabricantes dos equipamentos; e

·        ensaios de funcionamento.

Para que os ensaios expressem da melhor forma possível o real estado da instalação, estes devem ser realizados com equipamento cujas grandezas de medida tenham valores compatíveis com os valores nominais dos equipamentos usados e o valor nominal de tensão da instalação.

A norma apresenta métodos de ensaios que devem ser entendidos como referência. Outros métodos, no entanto, podem ser utilizados, desde que, comprovadamente, produzam resultados não menos confiáveis.

No ensaio de continuidade, recomenda-se que a fonte de tensão tenha uma tensão em vazio entre 4 e 24 V, em corrente contínua ou alternada. Isso garante que, durante os ensaios, nenhuma pessoa fique submetida a uma tensão superior à de contato limite na situação 2. O valor da corrente de ensaio recomendada na norma é de, no mínimo, 0,2 A.

Para verificar a isolação, são usados os ensaios da resistência de isolamento, que fornecem um resultado quantitativo da instalação (expresso em MW), e o ensaio de tensão aplicada, que fornece um resultado qualitativo (está bom ou não). No caso de barramentos montados em alvenaria, é suficiente a medição das distâncias e a comparação com a tabela de distâncias mínimas em função do nível de isolamento definido na norma.

No caso de não-conformidade em qualquer dos ensaios, este deve ser repetido após a correção do problema, bem como todos os ensaios precedentes que possam ter sido influenciados.

 

Subestações

Esse foi o capítulo que menos sofreu alterações, pois praticamente repete o texto atual da norma — por sinal, a parte da NBR 14 039 que foi aproveitada da antiga NB 79.

De qualquer forma, um item que há muito precisava ser explicitado é o do acesso às instalações de média tensão. O acesso a uma subestação é permitido somente a pessoas qualificadas ou advertidas em média tensão (classificadas como BA4 e BA5 nas tabelas de influências externas). Fica evidente que um eletricista de baixa tensão não é necessariamente qualificado ou advertido em média tensão. Portanto, só pessoas com essa qualificação podem entrar em uma subestação e manobrar um dispositivo. Ao contrário do que estabelece o novo texto, ainda hoje é comum a entrada de vigilantes e guardas para ligar disjuntores, chegando até mesmo a ocasionar acidentes, por falta de conhecimento.

As subestações inteiramente abrigadas das intempéries e situadas em edificações, consideradas “instalação interior”, devem ser providas de portas metálicas com dimensões mínimas de 0,80 m x 2,10 m. Todas as portas devem abrir para fora. As subestações devem ter iluminação artificial, obedecendo aos níveis de iluminância fixados pela NBR 5413, e natural, sempre que possível, devendo também ser providas de iluminação de segurança com autonomia mínima de duas horas.

Quando a instalação for parte integrante da edificação, só se admite o emprego de equipamentos com fluidos isolantes não inflamáveis ou transformadores secos. Considera-se parte integrante o recinto não isolado ou desprovido de paredes de alvenaria.

Todas as subestações devem possuir ventilação natural, preferencialmente; ou, na impossibilidade desta, um sistema de ventilação forçada. No caso de ventilação forçada, quando o ar aspirado contiver em suspensão poeira ou partículas provenientes de atividade fabril, as tomadas de ar devem ser providas de filtros adequados.

Nos locais com ambiente de natureza corrosiva, o ar deve ser aspirado do exterior e o local deve ser mantido sob pressão superior à do ambiente de natureza corrosiva. Devem ser previstos dispositivos de alarme ou de desligamento automático, no caso de falha desse sistema.

No caso de subestações abaixo do nível do solo, estas devem ter impermeabilização total contra infiltração de água. Devem dispor também de proteção contra invasão de águas, utilizando-se porta estanque ou desembocadura a céu aberto.

As subestações instaladas ao ar livre são consideradas de instalação exterior, ficando o equipamento sujeito à ação das intempéries. Nesse caso, todo o equipamento deve ser resistente às intempéries, segundo a classificação de influências externas do local. Nas instalações externas onde os equipamentos ficam ao nível do solo, as subestações devem ser providas de elementos de proteção à sua volta, para evitar a aproximação de pessoas não qualificadas ou animais. Mas deve ser garantido o fácil acesso de pessoas qualificadas e destas aos equipamentos. O sistema de proteção externo, quando metálico, deve ser ligado ao eletrodo de aterramento através do condutor de proteção.

A base de equipamentos contendo líquidos isolantes inflamáveis deve ser provida de revestimento do tipo auto-extintor de incêndio (como pedra ou brita) ou sistema de drenagem adequado.

No caso de instalações aéreas, em planos elevados, todas as partes vivas não protegidas devem estar situadas, no mínimo, 5 metros acima do piso. Devem ser observadas precauções para impedir, na medida do possível, o acesso de pessoas não qualificadas.

Fonte: NBR14039
Apenas a atualização.