NBR 14039 – TC de proteção a montante ou a jusante do disjuntor?

Tenho observado muitas discussões e ponderações entre os profissionais responsáveis pelos projetos das instalações elétricas no sentido de qual deve ser a escolha para a posição da instalação dos TC de proteção que alimentam relés de sobrecorrente, se a montante ou a jusante do respectivo disjuntor. 

A subseção 5.3.4.1, Nota 2 da ABNT NBR 14039:2021 prescreve, para os transformadores de instrumentos que alimentam relés de proteção de sobrecorrente secundários o seguinte:

[…] “Os transformadores para instrumentos conectados aos relés secundários devem ser instalados sempre a montante do disjuntor ou chave a ser atuado(a), garantindo assim a proteção contra falhas do próprio dispositivo.” (grifo nosso)

Encontramos na Seção 5.9 da IEEE Std C37.110-2023 a seguinte recomendação:

[…] “A disponibilidade da proteção contra falha do disjuntor pode determinar qual lado do disjuntor é melhor para a localização do TC. No caso de TC independente, uma falta que ocorra entre o disjuntor e o conjunto do TC pode não ser detectada pela proteção principal. Todas as condições de falhas possíveis devem ser normalmente consideradas e a localização do TC é selecionada para a eliminação geral mais rápida de uma falta, para evitar pontos cegos na proteção e para avaliar o desempenho geral do sistema de proteção.”

Um importante aspecto que deve ser adicionalmente considerado é o fato de que a ABNT NBR IEC 62271-200:2007 não determina uma posição preferencial para o TC de proteção, se a montante ou a jusante do disjuntor. Ela obviamente deixa essa decisão a cargo do engenheiro especialista em proteção.

Encontramos em 1.3 da IEEE Std 242-2001 a seguinte instrução:

“A proteção do sistema é uma das características mais básicas e essenciais de um sistema elétrico e deve ser considerada concomitantemente com todas as outras características essenciais. Muitas vezes, a proteção do sistema é considerada depois que todas as outras características do projeto foram determinadas e o projeto do sistema básico foi estabelecido. Tal abordagem pode resultar em um sistema insatisfatório que não pode ser adequadamente protegido, exceto por um gasto desproporcionalmente alto. O engenheiro de proteção deve examinar minuciosamente a questão da proteção do sistema em cada estágio do planejamento e incorporar no sistema final um plano de proteção totalmente integrado que seja eficaz, e flexível para crescer com o sistema.”

Alguns profissionais argumentam que, no caso de um curto-circuito a montante do disjuntor (ou em seu interior) e estando o TC a jusante, isso não seria um problema para a proteção, porque a proteção da distribuidora (instalada no ponto de entrega e, portanto, a montante da instalação) desligaria a energização do circuito. Entretanto, devemos notar que, na maioria dos casos, a proteção instalada pela empresa distribuidora da energia é executada por fusíveis que não são limitadores de corrente. Nesse caso, o tempo de desligamento da corrente na ocorrência de um curto-circuito seria muito maior que o recomendável, não só pelo maior tempo de operação inerente à própria curva do fusível, mas também pela necessidade da existência de um intervalo de tempo de coordenação entre a curva de atuação do relé de proteção (que neste caso estaria a jusante do disjuntor) e a curva de atuação do fusível (tipicamente 0,25 s).

A situação acima, contribuiria para um significativo aumento do valor da energia incidente do arco elétrico neste ponto da instalação! Mesmo no caso em que a distribuidora prevê a utilização de religador na entrada da instalação em substituição ao fusível, a instrução da mesma é para que a função ANSI 50 (instantâneo) fique bloqueada e, portanto, mesmo com o uso do religador, a proteção a montante para um curto-circuito no disjuntor com o TC a jusante ocorreria em um tempo muito longo (ajuste da função ANSI 51), ocasionando o mesmo inconveniente do aumento da energia incidente do arco elétrico descrito acima.

Uma possível mudança na redação em uma revisão da ABNT NBR 14039:2021 poderia ser:

“O projetista do sistema de proteção deverá definir a posição dos transformadores para instrumentos conectados aos relés de proteção, se a montante ou a jusante do disjuntor que deverá ser atuado.

Nota É recomendável que os transformadores para instrumentos conectados aos relés de proteção sejam instalados a montante do disjuntor a fim de garantir a proteção em caso de falha do próprio disjuntor.”

Este é com certeza um assunto apaixonante e que desperta várias considerações, entretanto, devemos manter em mente o que preconiza a IEEE Std C37.110-2023, já citada anteriormente neste texto: “Todas as condições de falhas possíveis devem ser normalmente consideradas e a localização do TC é selecionada para a eliminação geral mais rápida de uma falta, para evitar pontos cegos na proteção e para avaliar o desempenho geral do sistema de proteção.” (grifo nosso)

Sobre o autor:

Marcos Rogério é engenheiro Eletricista com mais de 40 anos de atuação na área de geração de energia elétrica, SEP, geração distribuída, especializado em proteção de Sistemas Elétricos, estudos de curto-circuito e seletividade, cálculos de Energia Incidente em faltas a arco em BT e MT, estudo / recomendação de vestimenta de proteção adequada para atendimento à norma NR-10 e treinamento de proteção de sistemas; tendo atuado em empresas multinacionais do setor.