Penetração de água em prumadas elétricas de barramentos blindados
A presença de água em prumadas elétricas com barramentos blindados tem sido recentemente um fato recorrente em edifícios pelo Brasil. Difícil encontrar um projeto arquitetônico/civil que garanta a estanqueidade suficiente e eficaz para as estas prumadas em relação aos outros sistemas.
Além disso tem sido comum que a instalação do barramento blindado acompanhe a evolução da obra, ou seja, algumas construtoras adotam a sua montagem a cada pavimento construído. Agentes contaminantes (concreto, água, etc.) provenientes do próprio andamento físico dos empreendimentos acabam penetrando nos invólucros ainda abertos.
A penetração de agentes líquidos ou sólidos podem fazer com que aumente significativamente a queda do isolamento elétrico do equipamento com consequente possibilidade de causar defeitos, falhas ou faltas elétricas conforme pode ser observado na Figura 1.
Figura 1 – Curto-circuito causado pela penetração de água.
A maioria das concessionárias de eletricidade passaram a exigir grau de proteção IP-54/55 desde 2017 para os barramentos blindados com a falsa ideia de que o equipamento estaria protegido com relação a penetração de água.
Em casos de acidentes hidráulicos, a água jamais deverá precipitar pelo shaft de elétrica conforme prescrevem os itens 4.6.7 e 4.6.8 da norma ABNT NBR 16019:2011 – Linhas elétricas pré-fabricadas (barramentos blindados) de baixa tensão – Requisitos para instalação e que estão explícitos a seguir:
- 4.6.7 As linhas elétricas e não elétricas não podem ser instaladas no mesmo espaço construtivo.
- 4.6.8 Em locais fora de espaço construtivo, quando os barramentos blindados estiverem instalados nas proximidades de linhas não elétricas, o afastamento entre as superfícies externas de ambas deve garantir que a intervenção em uma delas não represente risco de danos à outra.
Além das prescrições acima, também podemos encontrar na norma ABNT NBR 5410:2004 – Instalações elétricas de baixa tensão, itens 6.2.9.4.1 e 6.2.9.4.2 que relacionam a proximidade de linhas elétricas com linhas não-elétricas conforme descritos abaixo:
- 6.2.9.4.1 Quando as linhas elétricas se situarem nas proximidades de linhas não-elétricas, o afastamento entre as superfícies externas de ambas deve garantir que a intervenção em uma delas não represente risco de danificação à outra.
- 6.2.9.4.2 As linhas elétricas não devem ser dispostas nas proximidades de canalizações que produzam calor, fumaça ou vapores cujos efeitos podem ser prejudiciais à instalação, a menos que as linhas sejam protegidas contra esses efeitos, como, por exemplo, interpondo-se um anteparo adequado entre a linha elétrica e aquelas canalizações.
Dessa forma, ao se instalar as linhas elétricas pré-fabricadas, a estrutura civil deve estar totalmente acabada, com a cobertura do shaft concluída e com as muretas de proteção nos pavimentos contra a penetração de água finalizadas. Comumente são utilizadas divisórias de drywall ou mesmo os shafts quando próximos não possuem uma impermeabilização adequada. As figuras 2,3 e 4 a seguir demonstram instalações onde o sistema elétrico não está protegido ou separado corretamente de sistemas não elétricos.
Figura 2 – Tubulações hidráulicas.
Figura 3 – Barramento blindado desviando dentro do shaft de hidráulica para o de elétrica.
Figura 4 – Barramento blindado e sistema hidráulico em mesmo shaft.
A recorrente penetração de líquidos em barramentos blindados tem demonstrado que os graus de proteção IP-54 e IP-55 não tem sido efetivos para instalações com estas características, ou seja, é o ambiente que deve estar protegido e não o equipamento.
O grau de proteção IP é uma classificação determinada pela norma NBR IEC 60529:2017 – Graus de proteção providos por invólucros (Códigos IP) para garantir a proteção de pessoas contra o acesso ao interior de invólucros elétricos e dos equipamentos elétricos contra a penetração de objetos sólidos e água.
Os principais objetivos desta norma é estabelecer proteção de pessoas contra partes perigosas, do ingresso de objetos sólidos estranhos e contra os efeitos prejudiciais devido ao ingresso de água.
O primeiro numeral característico indica que o invólucro provê a proteção de pessoas por meio de prevenção ou limitação do ingresso da parte do corpo humano ou objeto e simultaneamente a proteção contra ingresso de objetos estranhos.
O segundo numeral característico visa garantir a proteção do invólucro contra efeitos prejudiciais devido ao ingresso de água.
Figura 5 – Tabela 3 da norma ABNT NBR IEC 60529:2017.
No caso do IP-55, a proteção é contra jatos de água. Esse é inclusive superior ao IP-54 mínimo exigido pela ENEL, por exemplo.
É importante salientar que esse grau de proteção é somente garantido quando o equipamento está instalado, torqueado e comissionado.
Não menos importante é informar que quando o barramento blindado está sendo instalado, os pontos de conexões que estão aguardando as peças finais, devem estar protegidos contra poeiras e líquidos.
O ensaio para determinar esse índice no segundo numeral do grau de proteção IP-55 é feito aspergindo o invólucro por um minuto em todas direções praticáveis, com um jato de água a uma vazão de 12,5 L/min, com o bico de ensaio padronizado de 40mm de diâmetro e distanciamento de 2,5 m da superfície do invólucro.
Figura 6 – Dispositivo de ensaio padronizado segundo numeral 5.
O ensaio tem duração mínima de 3 minutos e a descrição completa deste ensaio está no item 14.2.5 da norma ABNT NBR IEC 60529:2017 e resumidamente na tabela 8 abaixo:
Figura 7 – Tabela 8 da norma ABNT NBR IEC 60529:2017.
Equipamentos com grau de proteção IP-55 não oferecem proteção contra empoçamentos de água e nem por exposição em líquidos por mais de um minuto por face.
Dessa forma, ao se instalar em um shaft de elétrica um equipamento com grau de proteção IP-55, a estrutura civil deve estar totalmente acabada, com a cobertura do shaft concluída e com as muretas de proteção nos pavimentos contra a penetração de água.
Em casos de acidentes hidráulicos, qualquer que seja o grau de proteção do barramento blindado, a água jamais deverá precipitar pelo shaft de elétrica.
Recomenda-se, portanto, que a instalação dos barramentos blindados em shafts elétricos somente ocorra após finalizadas todas as etapas da obra civil ou que sejam criados mecanismos para proteção dos equipamentos durante a fase de obras.
O trabalho de limpeza de um barramento blindado IP-55, quando ocorre a penetração de água somente pode ser feito nas instalações do fabricante. Tendo as barras “coladas” esses equipamentos são montados em prensas e somente podem ser desmontados nessas máquinas.
A figura 8 evidencia um barramento blindado deste modelo afetado por entrada de água e empoçamento no shaft elétrico.
Figura 8 – Barramento IP-55 afetado pelo empoçamento de água no shaft elétrico.
Quando montados em fábrica de forma diferente, é necessário a abertura dos rebites/parafusos de fixação do invólucro/perfis e deve ser realizada a retirada do filme isolante que envolve as barras e das borrachas de vedação/isolamento para inserção de novas peças.
Na desmontagem, perde-se o filme isolante, as borrachas de vedação e muitas vezes o tratamento de eletrodeposição galvânica das barras deve ser refeito. No caso acima podemos observar a formação de óxido de alumínio nos contatos das barras. Este óxido é isolante e deve ser retirado para que haja um perfeito contato elétrico quando este equipamento for remontado.
Esses reparos levam ao menos 15 dias entre desmontagem, ações corretivas e montagem a custos muito elevados. Além disso trazem prejuízos econômicos as construtoras, instaladores e administradores prediais.
Um prejuízo adicional e talvez o mais relevante de todos é que os usuários desses edifícios ficam sem energia elétrica durante esse período de reforma ou arcam com o custo de uma ligação temporária via cabos elétricos caso o empreendimento já tenha sido entregue.
Ao contrário do modelo de “barras coladas”, barramentos blindados com grau de proteção IP-31 tem as barras espaçadas e na maioria das vezes são fabricados somente com materiais não-higroscópicos. São montados sobre pentes isoladores e fechados com tampas aparafusadas/rebitadas.
Figura 9 – Barramento grau de proteção IP-31 em shaft elétrico.
Quando ocorre a penetração de água, podem ser facilmente desmontados na obra e uma simples limpeza interna das barras é necessária. Também por possuírem materiais de tais características, os componentes tendem a secar naturalmente ou há possibilidade de ser utilizado sopradores térmicos de modo a agilizar a readequação.
Figura 10 – Processo de secagem em barramento IP-31 com infiltração de água.
Está lançada a ideia aqui de se admitir o fato de que os condutores IP-31 são a melhor opção técnica para prumadas elétricas com barramentos blindados, tendo em vista que as projetistas/construtoras não têm atendido as prescrições os itens 4.6.7 e 4.6.8 da norma ABNT NBR 16019:2011 e da ABNT NBR 5410 conforme descrito acima.
Figura 11 – Barramento IP-31 afetado por entrada de líquidos (tinta).
Figura 12 – Barramento IP-31 limpeza realizada in loco.
Além disso, vale lembrar que as caixas de derivação plug-in e as caixas de medição encontradas no shaft elétrico não tem grau de proteção mínimo de IP-54 conforme exigido pelas concessionárias atualmente.
A norma NBR IEC 15820:2010 estabelece que o grau de proteção mínimo destas caixas devem ser IP-43 segundo seu item 8.8.
Portanto é contraditório que o barramento blindado tenha uma exigência de grau de proteção muito superior ao das caixas de medição instaladas no shaft e muitas vezes acopladas ao equipamento.
A norma de instalação dos barramentos blindados, a ABNT NBR 16019:2011 também estabelece como grau de proteção mínimo aos barramentos blindado o IP-31 em seu item 4.4.1 e estabelece os tipos de proteções em linhas onde há cruzamento com outros tipos de sistemas.
Com todos estes argumentos e axiomas acima citados e esclarecidos, podemos concluir que o cenário ideal para instalações de linhas elétricas pré-fabricadas atualmente seria de que o ambiente fosse projetado e construído de forma a garantir a proteção contra a penetração de água e não os equipamentos instalados.
Enquanto isso não é possível e não tem sido prática usual do mercado em sua maioria, a opção da utilização de barramentos blindados de grau de proteção IP-31 tem demonstrado ser a mais adequada.
FONTE: NOVEMP – Fabricante de barramentos, barramentos blindados, painéis elétricos e barra colada.
