Ficha 01 · Contactos, regimes de neutro, elétrodos e condutores de terra
Exercício 1 · Contacto direto ou indireto
Classifica cada situação como contacto direto ou indireto e indica a medida de proteção que mais diretamente a evita: (a) um eletricista toca com a mão num condutor desisolado dentro de um quadro aberto; (b) um utilizador encosta o braço à caixa metálica de uma arca congeladora cuja resistência perdeu o isolamento; (c) uma criança enfia um objeto metálico nos alvéolos de uma tomada; (d) um operador toca num motor cujo enrolamento fez defeito para a carcaça.
Exercício 2 · Condição de proteção no TT
Uma pequena oficina em regime TT tem um elétrodo de terra de R_A = 75 Ω e R_B = 8 Ω no neutro do distribuidor. Admite U_L = 50 V e um defeito franco entre fase (230 V) e massa. (a) Qual a corrente de defeito e a tensão que aparece na massa? (b) Um diferencial de 100 mA protege a instalação? (c) E um de 30 mA? (d) Qual a resistência de terra máxima admissível com cada um?
Exercício 3 · Ler a designação do regime
Identifica o regime de neutro e explica o significado de cada letra: (a) a fonte tem o neutro ligado à terra e as massas estão ligadas a um elétrodo de terra próprio; (b) a fonte tem o neutro à terra, as massas ligam-se a ele por um condutor de proteção, e o neutro e a proteção são condutores separados em toda a instalação; (c) a fonte está isolada da terra, existe um controlador permanente de isolamento e as massas têm terra própria. Em qual destes regimes um primeiro defeito de isolamento não provoca o corte da alimentação?
Exercício 4 · Verificar a proteção num TN
Num TN-S, um circuito de uma máquina é protegido por um disjuntor de curva D e 10 A. A medição da impedância do circuito de defeito deu Z_s = 1,30 Ω (U_0 = 230 V). (a) A condição de disparo magnético verifica-se? (b) E se o disjuntor fosse de curva C? (c) E de curva B? (d) Qual o valor máximo de Z_s em cada caso?
Exercício 5 · Quantos elétrodos para a terra de um pequeno edifício
Num terreno com resistividade ρ = 60 Ω·m pretende-se R_A ≤ 20 Ω. Dispões de estacas de 2,5 m e de uma vala onde cabem 15 m de fita enterrada. Usa R ≈ ρ / L para estacas e R ≈ 2 ρ / L para fita. (a) Quanto vale uma estaca? (b) Quantas estacas, afastadas, são precisas no caso ideal? (c) Quanto dá a fita sozinha? (d) Qual a solução mais económica e o que se faz depois de executar?
Exercício 6 · Secção de um condutor de proteção pelo cálculo
Um disjuntor deixa passar, na corrente de defeito prevista, uma energia específica I² × t = 120 000 A²·s. O condutor de proteção é de cobre e, segundo o enunciado, k = 143. (a) Calcula a secção mínima. (b) Qual a secção normalizada a adotar pelo cálculo, entre 1,5; 2,5; 4 e 6 mm²? (c) A secção a adotar nos exercícios é a do cálculo? Explica.
Exercício 7 · Proteger um circuito de forno
Num TT, o circuito de um forno elétrico de 4,6 kW a 230 V é feito com um cabo cuja corrente admissível, nas condições de instalação, é I_z = 24 A. (a) Calcula a corrente de serviço. (b) Escolhe a corrente estipulada do disjuntor entre 16, 20, 25 e 32 A. (c) Que proteção diferencial prevês e porquê? (d) Como garantes a seletividade com um diferencial à cabeça do quadro?
Exercício 8 · Ler um unifilar e encontrar os erros
Um quadro de uma pequena oficina, em TT, tem este unifilar descrito de cima para baixo. A alimentação trifásica entra num interruptor-seccionador geral. Daí saem dois ramais. O primeiro passa por um diferencial de 30 mA e alimenta dois disjuntores de 16 A (tomadas), cada um com três traços oblíquos no desenho (fase, neutro e proteção). O segundo está ligado diretamente à saída do seccionador, sem diferencial, e alimenta o disjuntor de 20 A do forno, desenhado com dois traços oblíquos (fase e neutro). Existe uma barra de terra à qual chegam os condutores de proteção dos dois circuitos de tomadas; da barra não sai nenhum condutor para o elétrodo de terra. (a) Que circuitos ficam protegidos pelo diferencial? (b) Que erros encontras no esquema? (c) Que consequência tem cada um se o quadro for montado como está desenhado? (d) Que correções propões?