durante os oito anos em que escrevi esta coluna, discuti problemas de fiação e aterramento em plantas industriais, residências e fazendas leiteiras. Este mês, vou adicionar docas de barco.
se você pensou que as correntes de vazamento elétrico eram perigosas em uma cozinha ou banheiro, considere o que pode acontecer quando um nadador desavisado chega perto de um barco com corrente de vazamento CA perdida fluindo entre o casco do barco e os Componentes da doca aterrada ou o fundo de um lago. (Veja o relatório incidentes de afogamento por Choque Elétrico-Marinas©.)
a realidade sombria é que uma corrente de vazamento CA, geralmente inferior a 100 miliamperes, pode estar fluindo sem ser detectada na água. Isso está longe da quantidade necessária para tropeçar em um disjuntor de 20 amp, mas o suficiente para paralisar um nadador. Você não veria nenhuma surra na água ou ouviria um pedido de Ajuda. Mais tarde, uma pessoa afogada seria retirada da água sem nenhuma pista sobre a causa do afogamento.
infelizmente, estou ciente de um caso que ocorreu em um cais privado em um lago. Nesse caso, a pessoa que descobriu o nadador sentiu um leve choque ao colocar a mão na água e sabiamente desligou a energia na caixa do disjuntor antes de tentar um resgate (o que, infelizmente, não teve sucesso).
a alimentação CA está presente em uma doca para iluminação, operação do guincho ou em recipientes onde um cabo de extensão pode ser conectado para transportar energia para ferramentas usadas na doca ou a bordo de um barco para operar um carregador de bateria conectado ao sistema de energia CC do barco. Qualquer um desses dispositivos, na doca ou no barco, pode fornecer um caminho para a corrente elétrica fluir para o solo através da água devido a erros de fiação ou uma condição de falha.
como você pode detectar a provável presença de pequenas correntes de vazamento de Ca Na água?Entre as muitas ferramentas oferecidas pela Fluke para testar circuitos CA está o modelo 360 AC Leakage Clamp Meter. Este medidor pode medir até 60 ampères ac em uso normal, mas tem duas características especiais que o tornam apropriado para testes de corrente de vazamento.
- a sensibilidade de medição atual se estende até uma faixa de 3 mA com resolução de 1 µA.
- o tamanho da mandíbula é de 1,5 polegadas( 3,81 centímetros), permitindo que as mandíbulas sejam colocadas em torno de cabos e conduítes grossos.
onde medir
em 1845, Gustav Kirchoff expressou uma regra sobre a corrente que flui através de um nó em um circuito elétrico. Ele afirma que a soma de todas as correntes que fluem para dentro e para fora de um nó deve ser igual a zero. Podemos usar essas informações para elaborar um procedimento de teste para uma doca, com ou sem um barco presente. No diagrama abaixo, o nó que usaremos está marcado como “N.” as setas com linhas sólidas mostram onde a corrente deve fluir e as linhas pontilhadas mostram onde o vazamento pode ocorrer.
se você quiser medir a corrente que flui da fonte para a carga, coloque o grampo em torno de um único condutor (#1).
mas, usando a lei atual de Kirchoff, você pode colocar o grampo em torno de vários condutores, conforme mostrado nas posições #2 e #3.
em um circuito devidamente conectado, a leitura do medidor de braçadeira deve ser zero para as posições #2 e #3. Qualquer corrente de fuga que flua no fio terra de segurança verde seria vista como uma leitura diferente de zero na posição #2, e qualquer corrente de fuga da carga para a terra mostraria uma leitura diferente de zero nas posições #2 ou #3. Como o fio verde está incluído no teste na posição #3, apenas a corrente de aterramento é registrada como vazamento nesse caso.Eu mostrei um circuito monofásico de 120v aqui, mas a lei atual de Kirchoff funciona tão bem para circuitos de 240/120 volts ou cabos de circuito trifásico com até 5 condutores. Se não houver vazamento perdido para aterrar da carga, um medidor de braçadeira de vazamento colocado ao redor do cabo deve ler zero.
quanta corrente de fuga está ok?Idealmente, não deve haver corrente perdida fluindo do circuito, mas capacitâncias de vazamento e alguns dispositivos de filtro de ruído podem fazer com que pequenas quantidades de corrente fluam mesmo em um sistema operacional adequado.
um dispositivo do interruptor de circuito da falha à Terra (GFCI), como um disjuntor, um receptáculo, ou um dispositivo em linha pode assegurar-se de que nenhuma corrente letal flua à terra de uma carga protegida. Os dispositivos GFCI usam o princípio de Kirchoff para detectar a corrente na linha e nos condutores neutros (posição #2 no diagrama) e abrir o circuito se a corrente líquida exceder 6 mA.
Demonstrando Kirchoff atual lei em ação
eu fiz um acessório para permitir conveniente medições em três testar posições mostrado no diagrama acima. Comprei um cabo de extensão curto com uma saída tripla e modifiquei-o como mostrado aqui para tornar os três condutores individualmente acessíveis.
quando conectei o cabo a uma tomada sem nada conectado à extremidade do receptáculo, medi a corrente ao redor do único condutor preto (teste #1) e registrei 1.480 mA. Isso porque a cabeça de três receptáculos no meu cordão tem uma luz piloto de néon, dizendo-me que o cordão está vivo. As medições nas posições #2 (branco e preto) e # 3 (Branco, preto e verde) são lidas de 0,000 a 0.002 mA, confirmando que toda a corrente que alimenta a luz estava fluindo apenas na linha e neutra – assim como deveria ser.
Usando o meu adaptador de teste, um fiação do circuito testador, tais como o Fluke T+PRO, e o Fluke modelo 360, você pode resolver rapidamente os problemas de fiação de problemas envolvendo as correntes de fuga, e teste GFCI dispositivos para a operação adequada.
é um pequeno preço a pagar para manter docas, marinas, piscinas e nossos próprios quintais seguros ao usar dispositivos elétricos, você não acha?