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O DR que cai do nada

A instalação está perfeita, não há defeito em lugar nenhum, e o DR desarma. Este é o único erro das seis que não estava escrito na minha anotação — estava faltando nela, e é o mais caro.

começar

a receita, igual em toda aula

1 · o erro

O projeto que a anotação descrevia.

2 · o porquê

De onde vem a fuga.

3 · a correção

Setorizar.

4 · a prova

A conta fechando.

05 A fuga que ninguém somou

corrente de fuga acumulada · IΔn

1 · o erro

A anotação descrevia o quadro assim, e não vi problema durante muito tempo:

IDR = Interruptor Diferencial Residual
O módulo maior ao lado dos DPS é o IDR.
A sensibilidade é de 30 mA.

Circuitos de iluminação: painéis de LED nas sancas,
spots e painéis da casa, todos concentrados neste
quadro.

Um DR geral, 30 mA, e a casa inteira de LED atrás dele. Cada pedaço está correto. O conjunto não funciona.

Este erro é diferente dos outros quatro: não é uma frase errada, é uma soma que não foi feita. E é o que mais dá dor de cabeça na prática, porque o sintoma aparece meses depois, quando a casa já está pronta.

2 · o porquê

Todo driver de LED tem, na entrada, um filtro para não jogar ruído eletromagnético na rede — é exigência de norma, não escolha do fabricante. Esse filtro usa capacitores ligados entre os condutores e o terra.

Capacitor ligado ao terra em corrente alternada conduz. Pouco, mas conduz, e o tempo todo. Cada driver escoa algo na ordem de 0,5 a 1 mA para o terra, permanentemente, funcionando perfeitamente.

Isso não é defeito. É o driver fazendo o que foi projetado para fazer.

Agora, o que o DR mede: ele soma a corrente que vai pela fase com a que volta pelo neutro. Em circuito sem fuga a soma é zero. Quando parte da corrente escapa por outro caminho — uma pessoa, ou um capacitor ligado ao terra — a soma deixa de ser zero, e é essa diferença que ele enxerga.

O DR não sabe distinguir a fuga de um capacitor de filtro da fuga por uma pessoa. Corrente que não voltou é corrente que não voltou. Então ele soma a fuga de todos os drivers que estão atrás dele.

E tem a faixa de atuação, que é a parte que eu não sabia:

  • não desarma abaixode metade da sensibilidade. Um DR de 30 mA não pode desarmar abaixo de 15 mA — isso é garantido.
  • desarma atéa sensibilidade nominal. Em 30 mA ele obrigatoriamente já atuou.
  • entre os doisé a faixa livre. Entre 15 e 30 mA o DR pode desarmar, e o fabricante não promete em qual ponto.

Ou seja: o número útil para projeto não é 30 mA. É 15 mA.

3 · a correção

Setorizar. Em vez de um DR geral, vários DRs dividindo os circuitos:

ERRADO
    1 DR de 30 mA  →  toda a iluminação LED da casa

CERTO
    DR 1  →  iluminação social
    DR 2  →  iluminação íntima
    DR 3  →  tomadas áreas molhadas
    DR 4  →  tomadas gerais

A regra de bolso que passei a usar: manter a fuga somada de cada DR abaixo de um terço da sensibilidade. Num DR de 30 mA, isso é ficar abaixo de 10 mA — bem longe dos 15 mA onde o desarme já é permitido.

Setorizar tem um segundo ganho, que é de manutenção: quando um DR desarma, ele aponta o setor. Com um DR geral, "a casa caiu" e a busca começa do zero.

4 · a prova

Uma casa de alto padrão com iluminação em LED chega fácil a quarenta drivers. Usando 0,7 mA por driver, que é o meio da faixa:

40 drivers × 0,7 mA  =  28 mA de fuga permanente

Compara com a faixa de atuação de um DR de 30 mA:

desarme permitido a partir de   15 mA
fuga da instalação              28 mA     ← já está dentro
desarme obrigatório até         30 mA

28 mA, com a instalação impecável. Nenhum fio descascado, nenhuma infiltração, ninguém tomando choque. Só quarenta drivers fazendo o que drivers fazem. O DR está a 2 mA de ser obrigado a desarmar, e já bem dentro da faixa onde pode desarmar quando quiser.

Aí é só a umidade subir um pouco, ou mais um circuito entrar, e ele cai. Depois rearma e funciona a semana toda. É o retrato do "cai do nada".

A mesma casa com a fuga dividida em quatro setores:

10 drivers × 0,7 mA  =  7 mA por DR

7 mA  <  10 mA (um terço)  <  15 mA (desarme permitido)

Sete miliampères contra um piso de quinze. Agora existe margem para a instalação envelhecer, para o dia úmido, e para o defeito de verdade — que é o que o DR deveria estar vigiando desde o começo.

E o detalhe que fecha o argumento: a potência não mudou. Os mesmos quarenta drivers, os mesmos watts, a mesma fiação. O que mudou foi só como a fuga foi repartida entre os DRs. O problema nunca foi de carga.

a faixa de 0,5 a 1 mA por driver é a ordem de grandeza usual de filtro EMC em driver de LED; o valor exato sai da folha de dados do modelo usado e ainda não foi levantado para este caso. A contagem real de drivers por DR também está por fazer — é o item que ficou na lista de pendências.

e o outro erro sobre o DR

O IDR não protege o próprio DR

A mesma anotação dizia que o IDR "deve ter corrente nominal igual ou superior à soma dos disjuntores que protege". Isso levaria a absurdo: a soma dos disjuntores de uma casa passa fácil de 200 A.

A regra real é outra, e é mais importante: o DR não é dispositivo de proteção contra sobrecorrente. Ele mede diferença, não excesso. Um curto atrás dele passa pelos seus contatos sem que ele tenha nada a dizer — por isso ele precisa de um disjuntor a montante, com nominal igual ou menor que o dele, para não ser destruído pela corrente que não sabe enxergar.

para levar

A sensibilidade escrita no DR não é o limite de projeto: a metade dela é. E toda fuga que não é defeito continua sendo fuga — o aparelho soma tudo, porque ele não tem como saber a diferença.

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