Multímetros profissionais (ART518)

PADRÕES INTERNACIONAIS DE SEGURANÇA

Profissionais de manutenção eletrônica, reparação, e mesmo projetistas amadores, eventualmente podem estar se expondo à tensões perigosas quando analisam circuitos ligados à rede de energia.

A simples medida de uma tensão num equipamento plugado a uma rede de energia pode significar pôr em risco sua segurança se instrumentos apropriados não forem usados. Os multímetros profissionais atuais devem estar de acordo com padrões internacionais de segurança que o leitor, se for profissional de manutenção, ou trabalhar com tais instrumentos deve observar na hora da compra. Neste artigo falaremos um pouco desses padrões ajudando o leitor a escolher o melhor multímetro para seu tipo de atividade.

As linhas de transmissão de energia elétrica estão sujeitas a diversos tipos de problemas que podem afetar a segurança de quem analisa com um multímetro um equipamento ligado a ela, ou mesmo verifica as tensões num sistema de distribuição doméstico, comercial ou industrial.

Transientes de altas tensões podem atingir intensidades elevadas, capazes de provocar arcos nos circuitos dos multímetros, atingindo desta forma os operadores com o risco de sérios acidentes.

Foi justamente a presença de transientes de todas intensidades possíveis nas linhas de transmissão de energia que levou à necessidade de se adotar medidas especiais de segurança nas especificações dos multímetros que devem ser usados na medida de tensões nessas linhas.

Veja que isso é válido tanto para o usuário que mede diretamente tensões numa linha de transmissão de energia, como o eletricista de manutenção, como também para o profissional de service que precisa medir a tensão numa fonte não isolada da rede de um televisor, monitor de vídeo ou outro equipamento.

Assim, nada mais justo que os equipamentos de teste devam ter recursos de proteção para as pessoas que trabalham no ambiente de alta tensão e de alta corrente que representam os sistemas de distribuição de energia ou alimentados diretamente pela rede de energia.

 

Os Padrões

De modo a proteger os usuários dos multímetros, foram estabelecidos padrões para sua construção. Esses padrões levam em conta principalmente a segurança do operador, fixando as tensões que eles podem isolar, caso transientes ocorram numa linha analisada.

O primeiro padrão de segurança para tais instrumentos foi desenvolvido pela IEC (International Electrotechnical Comission) para instrumentos de medida, controle,e laboratório e uso geral em 1988, em substituição a um antigo padrão denominado IEC-348, contendo uma visão mais abrangente. O Padrão recebeu o nome de IEC10101 o qual passou a servir de base para três novos padrões:

* ANSI/ISA-S82.01-94 - Estados Unidos

* CAN C22.2 No 1010.2-92 - Canadá

* EN61010-1:1993 - Europa

Para entender bem como funcionam estes padrões vamos começar comparando o IEC-1010-1 com o IEC 348

 

Diferenças entre o IEC-1010-1 e o IEC 348

O IEC 1010-1 especifica categorias de sobretensões baseada na distância em que se encontra a fonte de energia, conforme mostra a figura 1, e o amortecimento natural da energia de um transiente que ocorra no sistema. Tanto mais alta for a categoria, mais perto da fonte de energia ela se encontra e por isso maior deverá ser o grau de proteção que o instrumento usado neste ponto do circuito deve ser dotado.

 

A Categoria é especificada conforme a distância da carga e fonte de energia.
A Categoria é especificada conforme a distância da carga e fonte de energia.

 

Isso permite estabelecer então quatro categorias de instrumentos que podem ser usados até o ponto máximo de um circuito em que sua categoria atinge.

 

* Categoria IV

Os multímetros desta categoria são denominados de nível primário de alimentação, sendo designados para os trabalhos no sistema de distribuição. Suas especificações devem estar além das exigidas pela norma IEC 1010-1. Esses multímetros são projetados para trabalhar em instalações externas, subterrâneas, painéis de distribuição, etc. São os multímetros que analisam diretamente as redes de energia, sendo portanto os que trabalham nos pontos mais perigosos em que os transientes podem ter maior intensidade, possuindo um nivel de proteção maior.

 

* Categoria III

Denominados de nível de distribuição, estão especificados para trabalhar com a tensão das tomadas de energia ou circuitos domésticos ou comerciais. Os multímetros da categoria III são diferentes dos usados no serviço de sistemas primários de distribuição, operando no máximo até onde existe transformador de isolamento. Os multímetros desta categoria podem ser usados nos sistemas de iluminação e distribuição de grandes construções também. Veja que, já se trata de um instrumento com um menor grau de proteção, pois os pontos dos circuitos em que devem ser usados já não estão sujeitos aos níveis de transientes dos tipos da categoria IV.

 

* Categoria II

São os multímetros indicados para aplicações locais, como tomadas que alimentam eletrodomésticos, equipamentos eletrônicos de baixo e médio consumo e na análise de circuitos de equipamentos portáteis, etc. Esse é o multímetro recomendado para o profissional de service que trabalha com equipamentos ligados a uma tomada de energia numa bancada. O profissional de service não deve usá-lo, entretanto, para analisar uma instalação elétrica de um edifício ou medir tensões num quadro de distribuição de energia.

 

* Categoria I

São os multímetros usados para trabalhar com sinais, por exemplo em telecomunicações. Esses multímetros são os que possuem o menor grau de proteção de todos, pois não se destinam a aplicações ligadas à rede de energia. Com eles são analisados circuitos de baixas tensões isolados da rede de energia. O profissional de manutenção pode usar um multímetro desta categoria para analisar um rádio transistorizado, um equipamento de som que tenha transformador de isolamento, um equipamento de telecomunicações, mas não deve fazer medidas numa tomada de força ou numa rede de energia.

Evidentemente, um multímetro de categoria mais alta pode ser usado nas aplicações de categorias mais baixas mas não ao contrário.

 

As Tensões Máximas

Dentro de cada categoria existem tensões-limite de trabalho que determinam o transiente máximo que o instrumento pode suportar.

A tabela abaixo dá o modo como os instrumentos são testados:

 

Cat II 600 V Transiente de 4 000 V de pico Fonte de 12 ?

Cat II

1000 V Transiente de 6 000 V de pico Fonte de 12 ?

Cat III

600 V Transiente de 6 000 V de pico Fonte de 2 ?

Cat III

1000 V Transiente de 8 000 V de pico Fonte de 2 ?

Cat IV

600 V Transiente de 8 000 V de pico Fonte de 2 ?

Cat IV

1000 V Transiente de 12 000 V de piso Fonte de 2 ?

 

Observe que, por essa tabela, um multímetro da categoria II, na escala de 600 V deve ser capaz de suportar transientes de 4 000 V de pico.

 

Conclusão

O que determina basicamente a qual categoria deve pertencer o multímetro que um profissional vai utilizar é o grau de proximidade da central de distribuição e as intensidades de corrente e tensão envolvidas.

Quando o leitor for adquirir um multímetro para uso profissional deve estar atento à categoria a que ele pertence. Muitos multímetros de baixo custo sequer indicam a que categoria pertence. O leitor pode usá-los em trabalhos menos perigosos como análise de circuitos alimentados por pilhas e baterias numa bancada, mas se seu trabalho envolver medidas em equipamentos ligados à rede de energia ou na própria rede de energia, cuidado: é sua segurança que está em jogo.

Assim, deve-se ter o máximo cuidado com a escolha do instrumento, pois eles possuem as proteções necessárias para que transientes que possam ocorrer nestes sistemas não venham causar acidentes com os operadores. Um multímetro da categoria I, projetado para trabalhar com sinais ou um multímetro da categoria II, projetado para trabalhar na análise de redes domésticas e tomadas de alimentação de eletrodomésticos comuns nunca deve ser usado no trabalho de análise de equipamentos de uma indústria ou de uma instalação de fornecimento de energia de alta potência.

Observe bem a que categoria pertence o multímetro digital que você vai comprar se ele se destina ao seu uso profissional.


Provérbio
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