AVALIAÇÃO DO SISTEMA ELÉTRICO E DOS DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO CONTRA SOBRETENSÃO E SOBRECORRENTE EM UMA UNIDADE HOSPITALAR DE MANAUS

Engenharia Elétrica, Volume 27 - Edição 121/ABR 2023 / 27/04/2023

APPLICATION OF OVERVOLTAGE AND OVERCURRENT PROTECTION DEVICES IN A HOSPITAL UNIT IN MANAUS

REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.7871161

Arnaldo de Souza Rodrigues Filho1
Roger Santos Koga2
Érika Cristina Nogueira Marques Pinheiro3

RESUMO

O presente trabalho destaca-se em uma avaliação do sistema elétrico e dos dispositivos de proteção contra sobretensão e sobrecorrente em uma unidade hospitalar de Manaus. O objetivo é analisar e avaliar o sistema elétrico e dos dispositivos de proteção DR (Disjuntor diferencial Residual ou Interruptor Residual), DPS (Dispositivos de Proteção Contra Surtos) e SPDA (Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas) contra sobretensão e sobrecorrente em uma unidade hospitalar de Serviço de Pronto Atendimento (SPA), de acordo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). A metodologia aplicada será de forma qualitativa, em relação aos objetivos de forma explicativa e descritiva e quanto o procedimento será estudo de caso. Os resultados da pesquisa demonstrou a realidade da situação no hospital SPA, em relação a inexistência de sistemas isolados e aterramento, instalações elétricas inadequadas que não atendem as exigências padrões da ABNT, sendo necessária uma revisão, manutenção urgente e correção destas instalações do sistema elétrico para evitar principalmente o que ocorre com frequência no hospital que são a queima dos equipamentos eletromédicos utilizados na dia-a-dia do hospital. Conclui-se que para garantir uma instalação elétrica segura é necessário principalmente que estejam conforme as normas técnicas e diretrizes da NBR5410/04, que são indispensáveis na utilização e instalação de dispositivos de proteção para segurança da vida e do patrimônio, tanto contra choques, sobreaquecimentos ou surtos de correntes ou tensões, sendo que o hospital em estudo precisa passar por uma manutenção urgente para evitar futuros riscos para todos que utilizam do serviço do SPA. 

Palavras chave: Sistema elétrico. Proteção. Dispositivos. Hospital.

This work stands out in an evaluation of the electrical system and protection devices against overvoltage and overcurrent in a hospital unit in Manaus. The objective is to analyze and evaluate the electrical system and protection devices DR (Residual Differential Circuit Breaker or Residual Circuit Breaker), SPD (Surge Protection Devices) and SPDA (Atmospheric Discharge Protection System) against overvoltage and overcurrent in a hospital unit. of Emergency Service (SPA), according to the Brazilian Association of Technical Standards (ABNT). The methodology applied will be qualitative, in relation to the objectives in an explanatory and descriptive way and the procedure will be a case study. The results of the research demonstrated the reality of the situation in the SPA hospital, in relation to the lack of isolated systems and grounding, inadequate electrical installations that do not meet the standard requirements of ABNT, requiring a review, urgent maintenance and correction of these electrical system installations to mainly to avoid what happens frequently in the hospital, which is the burning of electromedical equipment used in the hospital’s day-to-day activities. It is concluded that to ensure a safe electrical installation, it is mainly necessary that they comply with the technical standards and guidelines of NBR5410/04, which are indispensable in the use and installation of protection devices for the safety of life and property, both against shocks, overheating or current or voltage surges, and the hospital under study needs to undergo urgent maintenance to avoid future risks for everyone who uses the SPA service.

Keywords: Electrical system. Protection. Devices. Hospital.

1 INTRODUÇÃO

O fascínio do homem pela eletricidade é observado desde o início da humanidade, a primeira forma de energia natural usada intencionalmente pelo homem foi o fogo, este obtido através de um raio que incendiasse uma árvore, como o homem ainda não tinha domínio sobre o fogo caso fosse extinto, esperavam um novo raio (MUSITANO, 2018).

No século XVIII acontece a invenção do capacitor, de forma individual por Ewald Von Kleist (alemão) e por Pieter Van Musschenbroek (Leyden). Capacitor é um dispositivo eletrônico que tem a função de armazenar energia elétrica, essa armazenagem de energia é possível devido a existência do dielétrico que separa as placas condutoras. Esta foi uma descoberta que mudou o rumo do estudo sobre eletrostática, pois com o capacitor podia-se armazenar uma grande quantidade de energia em um pequeno dispositivo (CAVALCANTE et al., 2017).

Desde seu início, a situação das instalações elétricas de baixa tensão no Brasil é considerada crítica. A junção de todos dispositivos, equipamentos, desde a fiação, eletrodutos até as tomadas, tem uma grande importância no quesito qualidade e desempenho da instalação, mas mesmo a qualidade dos componentes e do projeto de forma individual seja garantida, o momento em que a instalação é realizada exerce grande influência no resultado final, nesta etapa além da qualidade dos equipamentos a serem utilizados, a qualidade da mão de obra tem de ser levada em consideração. (DANIEL, 2010).

A segurança e fiscalização das instalações elétrica em estabelecimentos de saúde são de extrema  importância, pois, podem demonstrar a verdadeira realidade nos hospitais e SPA no estado do Amazonas, além de contribuir na conscientização dos dirigentes dos órgãos públicos encarregados pela regulamentação e fiscalização das instalações e manutenções elétricas dos hospitais,  e também os administradores dos hospitais e profissionais de engenharia responsáveis por estas fiscalizações, a fim de oferecer cada vez mais condições seguras para todos para um sistema de saúde eficiente com qualidade e segurança para toda comunidade. (NERY, 2022).

2 OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GERAL

Analisar e avaliar o sistema elétrico e dos dispositivos de proteção DR (Disjuntor diferencial Residual ou Interruptor Residual), DPS (Dispositivos de Proteção Contra Surtos) e SPDA (Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas) contra sobretensão e sobrecorrente em uma unidade hospitalar de Serviço de Pronto Atendimento (SPA), de acordo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). 

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

  • Descrever a forma de utilização, as condições e o uso adequado dos dispositivos de proteção DR, DPS e SPDA em sobretensões e sobrecorrente, conforme as recomendações da Norma da ABNT;
  • Identificar e avaliar os possíveis problemas existente no sistema elétrico e nas instalações elétricas do SPA e dos dispositivos DR, DPS e SPDA e as possíveis causas de sobretensões e sobrecorrente;
  • Propor solução na prevenção de futuros acidentes no sistema elétrico do hospital e nas situações que oferecem maior perigo pessoal e patrimonial e de os envolvidos na rotina do hospital.

2.3 JUSTIFICATIVA

A participação da eletricidade no século XIX não era expressiva e nem essencial na vida do cotidiano das pessoas, isso devido que nessa época a atividade econômica do país sistematicamente era concentrada de forma agrária, e com o desenvolvimento das cidades no Brasil, ocorreu investimentos de estrangeiros para instalações de grandes companhias de energia elétrica. O crescimento mundial e o consumo mundial de energia, andam em seguimentos associados em incertezas quanto ao suprimento das necessidades humanas no futuro, por isso, as pesquisas de novas fontes de energia são necessárias para o melhor aproveitamento da rotina das pessoas, através de diferentes tecnologias evitando possíveis crises energéticas. A atual situação das instalações elétricas no Brasil é considerada crítica, anualmente diversos acidentes e incêndios são causados por instalações elétricas inadequadas.

Apesar dos avanços em relação à energia elétrica na Amazônia, a região possui ainda obstáculos devido à extensão e a baixa densidade demográfica. A região continua desfavorável no desenvolvimento regional, principalmente nas localidades mais isoladas, sendo assim um fator econômico, social e cultural. Por isso, a importância da integração da Amazônia ao desenvolvimento nacional.

3 METODOLOGIA

Foram utilizados para metodologia da pesquisa a forma qualitativa. Essa forma foi escolhida para analisar a percepção e as observações realizadas no hospital SPA, com o intuito de evidenciar o problema da pesquisa, conforme as condições do sistema elétrico e das instalações elétricas e dos dispositivos de proteção.

Para os objetivos da pesquisa, a forma escolhida foi exploratória e descritiva. A forma exploratória para compreender o uso adequado dos dispositivos de proteção nas instalações elétricas do hospital SPA, com investigação no local de como funciona o sistema elétrico. A forma descritiva foi escolhida para fazer a análise dos fatos depois da investigação no local.

O procedimento escolhido para a pesquisa foi o estudo de caso. O estudo de caso foi realizado em um hospital de Serviço de Pronto Atendimento em Manaus com a coleta de dados sobre a análise e avaliação das condições do sistema elétrico e do uso dos dispositivo de proteção DR, DPS e SPDA em sobretensão e sobrecorrente para obter as respostas da realidade no local. 

Figura 1 –  Fluxograma da Metodologia

4 REFERENCIAL TEÓRICO

4.1 DR, DPS E SPDA CONTRA SOBRETENSÃO E SOBRECORRENTE EM HOSPITAL

4.1.1 Energia elétrica e sistema elétrico

Para começarmos o desenvolvimento do trabalho não podemos esquecer de descrever o que é energia e suas fontes de transformações. Conforme Markus (2018, p. 01) descreve energia como: “É uma grandeza que caracteriza um sistema físico, mantendo o seu valor independente das transformações que ocorrem nesse sistema, expressando, também, a capacidade de modificar o estado de outros sistemas com os quais interage”.

Para Markus (2018, p. 02). “A energia é um sistema físico independente das transformações e modificações que podem ocorrer em outros sistemas que estão interligados”. Podemos demonstrar a seguir os tipos de energia: Energia Térmica; Energia Elétrica; Energia Luminosa; Energia Química; e Energia Mecânica.

Conforme Creder (2017, p. 13). “Energia é tudo aquilo capaz de produzir calor, trabalho mecânico, luz, radiação etc. em sentido geral, podemos ser definida como essência básica de todas as coisas, responsável por todos os processos de transformação, programação e interação que ocorrem no universo”. A energia é essencial para todas em sentido geral no dia-a-dia das pessoas.

De acordo com Creder (2017, p. 8), “Um sistema elétrico normalmente é trifásico, e as ligações aos consumidores poderão ser monofásicas, bifásicas, de acordo com a sua carga”. Conforme a seguir:

a) Até 4 kW – monofásica (2 condutores)

b) Entre 4 e 8 kW – bifásica (3 condutores)

c) Maior que 8 kW – trifásica (3 ou 4 condutores) em algumas concessionárias há tolerância entre 8 e 15 kW de ligação bifásica, porém, acima de 15kW, só ligação trifásica.

Conforme Moraes (2019, p. 17).” A corrente elétrica é o deslocamento de cargas dentro de um condutor quando existe uma diferença de potência elétrica entre as duas extremidades. Tal deslocamento procura restabelecer o equilíbrio desfeito pela ação de um campo elétrico ou outros meios (reação, química, atrito, luz etc.)”. Portanto a corrente elétrica é uma carga que percorre uma seção reta de um condutor em questão de tempo.

4.2 NORMAS TÉCNICAS (NBR 5410/2004, NBR 13534/2008, IEC-61643-1/2007 e NBR 5419/2001)

4.2.1 Obrigatoriedade do uso de DR –Norma NBR 5410/04

Conforme a Norma técnica NBR 5410/04 em relação às instalações elétricas de baixa tensão, as instalações desses dispositivo de proteção devem ser separadas às iluminação e tomadas em todos os tipos de edificações e aplicações, isto é, cada local dentro de uma edificação deve seguir as instruções para evitar problemas futuros. Por isso que o um circuito não deve ser afetado pela falha de outro circuito, permitindo que nenhuma área não fique desprovida de alimentação elétrica, assim a iluminação e tomada é obrigatória a presença de um dispositivo DR nos circuitos de tomadas. 

De acordo com a norma NBR 5410/04 (aplicada a instalações elétricas de baixa tensão), determina ser obrigatório por medida de segurança o uso do disjuntor diferencial nos seguintes casos:

a) Em circuitos que sirvam a pontos de utilização situados em locais que contenham chuveiro ou banheira.

b) Em circuitos que alimentam tomadas situadas em áreas externas à edificação.

c) Em circuitos que alimentam tomadas situadas em áreas internas que possam vir a alimentar equipamentos na área externa.

d) Em circuitos que sirvam a pontos de utilização situados em cozinhas, copas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e demais dependências internas normalmente molhadas ou sujeitas a lavagens.

Algumas observações devem ser feitas quanto à aplicação desse dispositivo:

a) A exigência quanto ao uso do disjuntor residual aplica-se a tomadas de força cuja corrente nominal seja no máximo 32 A;

b) Em se tratando de pontos de utilização conforme citados no item d, admite-se a exclusão daqueles que alimentem aparelhos de iluminação situados a pelo menos 2,50 m do chão;

c) O DR pode ser usado por ponto (individualmente por equipamento), por circuito ou por grupos de circuitos (módulos).

d) A referida norma prescreve ainda que os circuitos de iluminação e tomadas devem ser separados em todo e qualquer tipo de edificação, seja qual for o ambiente considerado (quarto, sala, etc.).

Quando um disjuntor desarma um circuito ou uma instalação elétrica inteira pode ser um curto-circuito ou sobrecarga, quando desarma várias vezes é sinal de sobretensão, e se não tiver êxito a instalação elétrica apresenta uma anomalia interna. Para que isso não ocorra quando for trocar um disjuntor com corrente mais alta, antes disso deve-se trocar os fios e os cabos elétricos por outra bitola maior. (PIANTINI, 2020).

4.2.2 Norma Técnica NBR 13534/2008

De acordo com a Norma Técnica NBR 13534/2008, essa norma especifica as Instalações Elétricas de baixa tensão, conforme a norma são requisitos específicos para instalação em estabelecimentos assistenciais de saúde. A NBR 13534/2008, por sua vez, aplica-se a determinados locais como hospitais, ambulatórios, unidades sanitárias, clínicas médicas, veterinárias e odontológicas etc., tendo em vista a segurança dos pacientes. Conforme a Associação Brasileira de Norma Técnica a NBR 13534/2008 aborda o seguintes itens:

a) Esta norma especifica as condições exigíveis às instalações elétricas de estabelecimentos assistenciais de saúde, a fim de garantir a segurança de pessoas (em particular de pacientes) e, onde for o caso, de animais;

b) Esta Norma se aplica a instalações novas e a reformas de instalações existentes;

c) Esta Norma também se aplica a ambientes destinados a fins não assistenciais de saúde, quando estes se integram funcionalmente com os estabelecimentos assistenciais de saúde;

d) As “instalações elétricas” de que trata esta Norma referem-se às instalações elétricas prediais fixas;

e) Esta Norma não se aplica a equipamentos eletro médicos. Sobre estes equipamentos, veja as publicações da série IEC 60601-1.

A NBR IEC 60601-1 estabelece, como regra geral, que o valor admissível da corrente de fuga permanente de um equipamento eletro médico, em condições normais (sem ocorrência de falta), é de 0,005 a. devem ser tomadas precauções para garantir que o uso simultâneo de várias desses equipamentos, ligados ao mesmo circuito, não provoque a atuação indesejável do dispositivo DR.

4.2.3 Norma de Produto conforme Definições IEC-61643-1/2007

Conforme a Associação Brasileira de Norma Técnica IEC – 61643-1/2007, descreve os dispositivos de proteção conectados a sistemas de distribuição de energia de baixa tensão e requisitos de desempenho e métodos de ensaio, como:

a) Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS) – Um dispositivo destinado a limitar sobre tensões transitórias e desviar correntes de surto. Ele contém pelo menos um componente não linear;

b) DPS de uma porta. Um DPS – conectado em paralelo com o circuito a ser protegido. Um dispositivo de uma porta pode ter terminais de entrada e de saída separados, sem uma impedância específica em série entre estes terminais;

c) DPS de duas Portas – Um DPS com dois conjuntos de terminais, entrada e saída. Uma impedância específica em série é inserida entre estes terminais;

d) DPS tipo comutador de tensão – Um DPS que apresenta uma alta impedância quando nenhum surto está presente, mas que pode ter uma mudança brusca de impedância, para um valor baixo, em resposta a um surto de tensão. Exemplos comuns de componentes usados como dispositivos comutadores de tensão são centelhadores, tubos a gás, tiristores (retificadores controlados de silício) e tricas. Estes DPS, às vezes, são chamados tipo curto-circuito antes (“tipo crowbar”);

e) DPS tipo limitador de tensão – Um DPS que apresenta uma alta impedância quando nenhum surto está presente, mas a reduz continuamente com o aumento do surto de corrente e tensão. Exemplos comuns de componentes usados como dispositivos não lineares são resistores e diodos supressores. Estes DPS, às vezes, são chamados tipo não curto-circuitados (“tipo clamping”);

f) DPS tipo combinado -Um DPS que incorpora ambos os tipos de componentes computadores e limitadores de tensão podendo exibir limitação, comutação ou ambos os comportamentos de tensão, dependendo das características da tensão aplicada.

4.2.4 Norma Técnica NBR 5419/2001

A NBR 5419/01 estabelece as seguintes definições para as partes que compõem um sistema de proteção contra descargas atmosféricas citado conforme (LEITE, 2021, p. 372):

a) Descargas atmosféricas: descarga elétrica de origem atmosférica entre uma nuvem e a terra ou entre nuvens, considerando em um ou mais impulsos de vários quiloampères.

b) Raio: um dos impulsos elétricos de uma descarga atmosférica para a terra.

c) Pára-raios: conjunto de captores, descida, conexões e eletrodo de aterramento.

d) Condutor metálico: segmento de fio, cabo ou fita capaz de transmitir corrente elétrica.

e) Captor: ponta ou condutor metálico que, por sua situação elevada, facilita as descargas elétricas atmosféricas. “Os captores devem ser maciços de cobre, aço inoxidável ou metal monel. Devem ser dispostos uniformemente no topo de chaminé cilíndricas, intervalos máximos de 2,5m e no máximo 0,8m. o diâmetro mínimo dos captores deve ser de 15mm”.

f) Descida: condutor metálico que estabelece ligação entre o captor e o eletrodo de aterramento. Devem ser instalados, no mínimo, dois condutores de descida, situados em lados opostos da chaminé. Os condutores de descida devem ser interligados por anéis, sendo o primeiro situado preferencialmente no solo ou no máximo a 3,5m da base da chaminé, e outros a intervalos de cerca de 20m a partir do primeiro anel. Devem ser protegidos contra danos mecânicos até no mínimo 2,5m acima do nível do solo. A proteção pode ser em eletroduto rígido de PVC ou eletroduto rígido metálico; neste último caso, o condutor de descida deve ser conectado às extremidades superior e inferior do eletroduto. A seção mínima para os condutores de descida pode ser de cobre nu de 16 mm².

g) Conexão de medição: instalada de modo a facilitar os ensaios e medições elétricas dos componentes de um SPDA.

h) Hastes: suporte de captor de ponta;

i) Eletrodo de aterramento: elemento ou conjunto de elementos que assegura o contato elétrico com o solo e dispersa a corrente de descarga atmosférica na terra.

j) Conjunto de eletrodos de aterramento:  dois ou mais eletrodos de aterramento interligados permanentemente formando uma unidade.

k) Resistência de terra: resistência ôhmica existente entre o eletrodo de aterramento e a própria terra.

l) Instalações metálicas: elementos metálicos situados no volume a proteger, que podem constituir um trajeto da corrente de descarga atmosférica, tais como: estruturas, tubulações, escadas, trilhos de elevadores, dutos de ventilação e ar-condicionado e armaduras de aço interligadas.

m) Interação: ação conjunta e recíproca de dois captores.

4.3 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DR (DIFERENCIAL RESIDUAL) E DEFINIÇÃO DE DPS (DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO CONTRA SURTOS).

Para melhor segurança nas instalações elétricas é preciso entender a função dos dispositivos de segurança, assim como o DR e o DPS. O DPS oferece proteção contra sobretensões causadas pelas descargas atmosféricas (raios) ou manobras nas redes elétricas, ocasionando queima de equipamentos elétricos e eletrônicos. O DR não tem esse tipo de proteção contra sobretensões e descargas atmosféricas. (MORAES, 2019). O uso desses dispositivos é exigido pela norma ABNT NBR 5410 desde 2004 para a segurança das instalações elétricas em baixa tensão.

Conforme Cotrim (2022, p. 192), “Um dispositivo a corrente diferencial residual (dispositivo DR) é um dispositivo de proteção que detecta a existência de corrente diferencial em um circuito. Ele provoca a abertura do circuito quando o valor da corrente diferencial ultrapassa um valor preestabelecido”.

O dispositivo DR (Diferencial Residual) protege as pessoas e os animais contra os efeitos do choque elétrico por contato direto ou indireto, isso causados por fuga de energia dos condutores de corrente na instalação elétrica e quando isso ocorre o dispositivo DR desliga o circuito imediatamente. Evitando um choque elétrico, que pode ser direto e indireto. (OLIVEIRA, 2019).

Portanto, o dispositivo DR é um interruptor que desliga correntes elétricas de pequena intensidade, mas pode levar ao ser vivo à morte. Para isso, um sistema de aterramento deve conter o fio terra e o dispositivo DR. Para Creder (2017, p. 115), “O dispositivo diferencial residual atende os seguintes princípios de funcionamento: Contatos fixos e contatos móveis; Transformador diferencial e Disparador diferencial (relé, polarizado)”.

Para Araújo (2021), na parte em que ocorre as funções executadas, esses dispositivos podem ser interruptores DR que são destinados à proteção contra choques elétricos, isso com contato direto ou indireto, esses interruptores possuem baixa capacidade e são acoplados a um disjuntor. Os disjuntores DR são mais completos e capacidade mais elevada, pois além de proteger contra choque elétrico, protege também contra correntes de sobrecargas e de curto-circuito.

4.3.1 Instalações e Aplicação do DR

A norma 5410/04 descreve que os DR’s podem ser aplicados por ponto, em circuitos ou grupos de circuitos, mas nunca com o Disjuntor Geral, pois a ideia é sempre saber qual circuito está com fuga de corrente e também aplicar nos locais onde a corrente será direta com o usuário. Conforme Cavalin (2018 p, 348):

A NBR 5410:2004 estabelece as prescrições mínimas quanto a aplicação dos dispositivos DR. Trata-se de um dispositivo de proteção reconhecidamente mais eficaz na proteção contra choques elétricos que, além de tornar mais seguras e confiáveis as instalações elétrica de baixa tensão, constitui-se também uma garantia da “qualidade da instalação”, devido ao fato de que os dispositivos DR’s não admitem correntes de fuga ou de faltas excessivas, contribuindo para a redução das perdas por efeito joule, o que contribui para a conservação de energia. (CAVALIN, 2018, p. 348).

Os DR’s foram feitos para salvar vidas para evitar o choque elétrico, sendo assim sua empregabilidade em circuitos é tão favorável quanto a instalação de disjuntores simples, os DR’s são capazes de detectar correntes de fuga muito pequenas e atuarem em frações de segundos e isso é uma tarefa muito difícil para disjuntores comuns, uma das garantia é a instalação de qualidade. (LEITE, 2021).

Conforme Junior (2016, p. 352), Os interruptores ou disjuntores diferenciais residuais devem ser instalado para proteção:

a) Das partes metálicas conectadas à terra que se tornem vidas;

b) De pessoas ou animais domésticos contra contatos acidentais com partes vivas da instalação elétrica;

c) Contra perigos de incêndios devido à falta à terra;

d) Contra a presença de faltas à terra provocada por aparelhos eletrodomésticos ou instalações elétricas em más condições de conservação;

e) Em locais de grande concentração de umidade, como, por exemplo, banheiros, área de serviço, cozinhas e piscinas, o perigo de eletrocussão é gravíssimo; de fato, a imersão na água reduz a residência que usualmente limita a corrente que atravessa o corpo humano. Portanto, todo cuidado deve ser tomado com a proteção nesses ambientes. Todas as tomadas de corrente devem ser instaladas distantes d’água, e devem ser protegidas com um disjuntor ou interruptor diferencial de alta sensibilidade.

Portanto, a utilização e a aplicação dos dispositivos DR é fundamental para a proteção contra incêndio, e perdas humanas e materiais muito significantes. A origem geralmente é decorrente de instalações elétricas defeituosas ou envelhecidas, quando acontece um incêndio as principais causas estão atribuídas a curto-circuito circuito. Conforme Lima Filho (2021 p, 353):

4.3.2 Classificação dos DPS e Utilização nas Instalações

A definição da sigla DPS é um Dispositivo de Proteção contra Surtos. O DPS é exigido pela norma ABNT 5410/04 e 5419/01 para proteger as instalações elétricas e os equipamentos eletroeletrônicos contra surtos, sobretensões ou perturbação externas de forma diretos ou indiretos, dependendo da origem, seja ela por descargas atmosféricas ou por manobras da concessionária. Conforme Leite (2021, p. 379), “É um dispositivo de proteção contra sobretensões transitórias (surtos de tensão) anulando as descargas indiretas na rede elétrica causadas por descargas atmosféricas”.

Para melhor compreensão Cavalin (2018), destaca-se que esse dispositivo prevenir futuras variações de tensão elétrica e protege dispositivos eletrônicos da residência, comércio ou industrial das descargas atmosféricas, quando ocorre chuvas fortes, para proteger queima desses equipamentos é aconselhável a instalação de DPS, esses dispositivos é capaz de limitar sobretensões enviando para a terra os surtos de corrente, isso se a descarga atmosférica entra em contato com a rede elétrica.

Conforme Cotrim (2022, p. 376), “O DPS é um dispositivo destinado a limitar as sobretensões transitórias (chamado atenuador de tensão ou supressor de surto) ou a desviar correntes de surto (chamado comutador de tensão ou curto-circuito)”. Um DPS pode evitar essas situações de curto-circuito ou surto, ou para proteger o equipamento também é utilizados estabilizadores de tensão evitando a queima do equipamento.

Conforme Cotrim (2022, p. 376), esse DPS também tem a função a do SPDA instalados em edificações evitando e protegendo contra queima dos equipamentos elétricos ligados a interruptores. Mas a solução contra esses surtos ocasionados por descargas atmosféricas são DPS. Os tipos de DPS são os seguintes:

a) DPS comutador de tensão ou curto-circuitante, dispositivo que tem a propriedade de mudar bruscamente o valor de sua impedância, de muito alto para praticamente desprezível, em função do aparecimento de um impulso de tensão em seus terminais.

b) DPS atenuador de tensão ou supressor de surto, dispositivo que tem a propriedade de mudar paulatinamente o valor de sua impedância, de muito alto para praticamente desprezível, quando aparece um impulso de tensão em seus terminais.

c) DPS combinado, incorpora no mesmo dispositivo as propriedades dos DPSs comutadores e dos atenuadores de tensão. (COTRIM, 2022, p. 376).

O Dispositivo de Proteção Contra Surtos Atmosféricos (DPS) é portanto ideal para se prevenir contra sobrecargas elétricas. Esses dispositivos funcionam como um disjuntor que pode ser instalado ou no quadro geral de distribuição ou entre o equipamento e a tomada de energia (nesse caso individual). (LEON, 2019).

A finalidade é proteger os circuitos de alimentação internos nas instalações ou equipamentos utilizados, de sobrecargas provocadas pelos surtos atmosféricos com pulsos de tensão elevados, descarregando-a diretamente na terra por meio dos condutores de aterramento existentes. Podemos confirmar conforme Cotrim (2022, p. 381), e a NBR 5410/04, determina que: “na utilização dos DPS instalados junto com o ponto de entrada da linha elétrica na edificação ou no quadro de distribuição principal, o mais próximo possível do ponto de entrada, eles serão dispostos no mínimo. (FILHO, 2019, p. 376).

4.4O DPS (DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO CONTRA SURTOS) E O SPDA (SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS)

Podemos dizer que a utilidade dos SPDA é a mesma dos DPS, que serve como proteção interna, mas no aspecto funcional cada um protege de maneira distinta. Esses dispositivos SPDA (Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas) são regulamentados pelas Normas Técnicas NBR 5410, NBR 5419 e NBR 7117 da ABNT. 

Conforme Gomes (2020 p.104) “O para-raios é um dispositivo destinado a proteger redes elétricas contra sobretensões transitórias elevadas, limitando, também, a duração e intensidade da corrente subsequente”. Esses dispositivos são recomendados para prédios e indústrias, principalmente em hospitais, onde possuem equipamentos de uso essencial para utilização em caso de emergência, onde se pode lidar com vida humana.

De acordo com Mamede (2018, p. 10), De uma maneira geral, um bom pára-raios deve desempenhar as seguintes funções:

a) Proteger os equipamentos contra sobretensões, com margem de segurança adequada;

b) Limitar a corrente subsequente de 60 Hz a um baixo valor;

c) Eliminar a operação dos equipamentos de proteção de sobrecorrente, evitando redução da continuidade de serviço;

Esses DPS são a solução ideal para prevenir contra sobrecargas elétricas, ocasionando oscilações no funcionamento dos equipamentos de hospitais. Conforme Araújo (2021, p.169) define o para-raios como:

O pára-raios é um dispositivo protetor, que tem a função de eliminar as sobretensões provenientes de descargas atmosféricas (curta duração) e manobras no sistema elétrico (longa duração). Estas sobretensões podem causar danos aos equipamentos elétricos, principalmente, em seus isolamentos. (ARAÚJO, 2021, p.170).

Ainda de acordo com Araújo (2021, p.169), Considerando-se que os pára-raios estão permanentemente ligados aos circuitos elétricos que se destinam-se a proteger, devem ser obedecidas duas condições fundamentais:

a) Não devem permitir, nas condições normais de operação do sistema, o escoamento da corrente elétrica para a terra;

b) Uma vez descarregada para terra a corrente elétrica associada a um surto de tensão que o tenha atingido, deverá voltar a sua condição de isolamento.

Os raios ocorrem num curtíssimo espaço de tempo (200 milésimos de segundos), e em função disso as instalações elétricas (residenciais, comerciais ou industriais) “podem atingir de forma direta estruturas de edificações, o sistema de pára-raios, as frações elétricas, rede de energia elétrica, postes e, de forma indireta, em função da formação da radiação eletromagnética, induzir sobretensões nas estruturas, nas linhas de energia elétrica, cabos subterrâneos, cabos e comunicações e de transmissão de dados”. (PIANTINI, 2020, p. 375).

Portanto, a proteção contra as descargas atmosféricas (raios ou relâmpagos), apesar de toda tecnologia existente, é sem dúvida, um dos aparelhos de proteção mais simples, e as razões de o relâmpago atingir uma edificação nestas condições em primeiro por ser de metal, segundo por possuir um condutor que leva a eletricidade para a terra e, terceiro por ser o ponto mais alto. (PÓLO, 2019).

Portanto, de acordo com Filho (2019), a função básica de um para-raios é proporcionar um caminho seguro para a descarga elétrica. Quando o fio está ligado a terra, o pára-raios faz com que a descarga seja conduzida até o solo. O pára-raios é constituído por uma haste de metal ligada a terra por um fio condutor de cobre. Em sua extremidade superior existe uma coroa de quatro pontas, coberta por platina para suportar o forte calor gerado pela descarga elétrica.

Assim, podemos dizer que o pára-raios nada mais é do que uma haste metálica pontiaguda colocada em um lugar bem alto e ligada a terra. Seu princípio de funcionamento se baseia no poder das pontas do condutor metálico. (WEG, 2020).

4.5 PROTEÇÃO CONTRA CORRENTE DE SOBRECARGA CURTO – CIRCUITO

Para Creder (2017, p. 109), “a proteção contra corrente de curto-circuito devem ser previstos dispositivos de proteção para interromper toda corrente de curto-circuito nos condutores dos circuito, antes que os efeitos térmicos e mecânicos desta corrente possam torna-se perigosos aos condutores e suas ligações”. 

De acordo com Pinto (2017, p. 109), as características de proteção contra curtos-circuitos devem atender às seguintes condições:

a) Sua capacidade de interrupção deve ser, no mínimo, igual à corrente de curto-circuito presumida no ponto da instalação;

Conforme Creder (2017, p. 109), “Um dispositivo com capacidade inferior é admitido se um outro dispositivo com capacidade de interrupção necessária for instalado a montante. Nesse caso, as características dos dois dispositivos devem ser coordenadas de tal forma que a energia que eles deixam passar não seja superior à que podem suportar, sem danos, o dispositivo situado a jusante e as linhas protegidas por esse dispositivo”.

b) A integral de Joule que o dispositivo deixa passar deve ser inferior ou igual à integral de joule necessária para aquecer o condutor, desde a temperatura máxima para o serviço contínuo até a temperatura limite de curto-circuito.

A corrente nominal do dispositivo de proteção contra curtos-circuitos pode ser superior à capacidade de condução de corrente dos condutores do circuito.

4.6 ATERRAMENTO 

Conforme Visacro (2017, p. 122,123), “Aterramento é a ligação de estruturas ou instalações com a terra, com o objetivo de estabelecer uma referência para a rede elétricas e permitir o fluxo para a terra de correntes elétricas de naturezas diversas, tais como”:

a) Correntes de raios;

b) Descargas eletrostáticas;

c) Corrente de filtros, supressores de surtos e para-raios de linha;

d) Correntes de curto-circuito para a terra.

O aterramento tem como objetivo diminuir a variação de tensão de uma rede elétrica, eliminar as fugas de energia e proteger os usuários de um possível choque elétrico. Portanto, para Silva (2017) descreve aterramento como o ‘terra é um conector que possui valor igual a zero Volt absoluto, ou seja, seu valor não se altera, diferentemente do neutro. Dessa forma, ele é o responsável por eliminar a “sujeira” elétrica dos componentes, pois toda carga eletrostática acumulada neles é descarregada para a terra (é daí que surgiu seu nome)”.

Conforme Gomes (2020, p. 179), “Os aterramentos dos dispositivos de proteção contra sobretensão objetivam viabilizar o adequado escoamento de eventuais surtos”. O objetivo do aterramento é oferecer um caminho seguro, controlado e de baixa impedância em direção à terra para as correntes induzidas por descargas atmosféricas.

Conforme Cunha (2020, p. 143), o aterramento de um sistema de distribuição é considerado adequado quando atinge, cumulativamente, os seguintes objetivos:

a) Viabilidade adequada escoamento de sobretensões indesejáveis, limitando as tensões transferidas ao longo da rede, em consequência da descarga de surtos.

b) Garante a segurança dos usuários do sistema através da limitação das diferentes de potencial entre o condutor neutro e a terra, resultantes da circulação das correntes de desequilíbrio.

c) Garante a efetividade do aterramento do sistema, limitando em valores adequados os deslocamentos do neutro, por ocasião da ocorrência de faltas à terra.

d) Assegura a operação rápida e efetiva dos dispositivos de proteção de sobrecorrente, na ocorrência de faltas à terra, limitando a valores não perigosos as tensões de passo resultantes da passagem das correntes de curto-circuito.

Portanto, o aterramento é como um sistema utilizado para evitar desequilíbrios na tensão elétrica de uma instalação, eliminando fugas de energia no fornecimento e choque elétrico através do contato humano e o equipamentos, isso com falha no isolamento. O condutor de proteção é identificado pelas cores verde e amarela ou simplesmente verde, segundo padrão especificado na Norma Técnica NBR 5410/2004.

4.7 SOBRETENSÃO E SOBRECORRENTE

De acordo com Gomes (2020, p.125, 126), “Tendo em vista a necessidade de se proteger os equipamentos instalados na rede e a própria rede, apresentam-se, inicialmente, os critérios recomendados para a seleção quantitativa e qualitativa dos pontos a serem protegidos, em função do tipo de rede e das características atmosféricas locais”.

Conforme Nery (2022, p, 126), Considera-se, para efeito de proteção de sobretensões, nas redes de distribuição urbanas as seguintes características básicas:

a) Suprimento a regiões com elevada densidade de carga;

b) Grande concentração de equipamentos para os quais a proteção de sobretensões é obrigatória;

c) Grande quantidade de derivações que resultam em substancial subdivisão da tensão induzida;

d) Menor grau de exposição a descargas atmosféricas devido à existência de proteção natural propiciada por prédios, árvores e outros acidentes.

Esse tipo de distribuição urbanas é recomendado a instalação de dispositivos de proteção, de modo para garantir as mínimas condições técnicas, econômicas e de segurança necessárias a um adequado fornecimento de energia elétrica. As proteção básicas para dimensionamento, proteção, seccionamento de redes primárias e secundárias, instalação e dimensionamento de postes e estruturas. (JUNIOR, 2016).

De acordo com Carvalho (2019, p. 325), “as sobrecorrentes são correntes elétricas cujos valores excedem o valor da corrente nominal, as sobrecorrentes são originadas por: Solicitação do circuito acima das características do projeto (sobrecargas); Falta elétrica (curto-circuito)”. Portanto, quando dois ou mais dispositivos de proteção contra sobrecorrente forem instalados em série, suas características de atuação devem ser escolhidas de modo que, no caso de circulação de uma sobrecorrente no circuito situado mais a jusante, só atue o dispositivo que protege esse circuito.

Conforme Rodrigues (2019, p. 325), “As correntes de sobrecargas são caracterizadas pelos seguintes fatores: Provocam, no circuito, correntes superiores à corrente nominal; Solicitações dos equipamentos acima de suas capacidades nominais; Cargas de potência nominal acima dos valores previstos no projeto”. Portanto as sobrecargas causam danos que afetam e prejudicam o sistema elétrico, provocando elevação da corrente do circuito e corrente nominal, produzindo com isso efeitos térmicos altamente danosos aos circuitos.

Sobrecarga é a parte da carga existente em um circuito ou equipamento que excede a plena carga. Por sua vez, sobrecorrente é uma corrente que excede o valor nominal, que, no caso de condutores elétricos, é a capacidade de condução de corrente. Da mesma maneira, sobretensão é uma tensão cujo valor excede o maior valor nominal do sistema ou equipamento elétrico. (COTRIM, 2022, p. 5).

Para Cotrim (2022), afirma que nas instalações elétricas, as sobrecorrentes podem ser de dois tipos:

a) Corrente de falta: corrente que flui de um condutor para outro ou de um condutor para a terra, no caso de uma falha e no local desta.

b) Corrente de sobrecarga: sobrecorrente em um circuito ou equipamento elétrico sem que haja falta elétrica.

Entende-se correntes de sobrecarga como uma subida lenta de correntes acimas de nominais num circuito elétrico, e as de curto circuito como correntes de subida brusca ou instantânea num circuito elétrico, a subida brusca são protegida por meios de disjuntor com uma atuação rápida, isto é, uma corrente de sobrecarga é aquela que está ultrapassando a carga máxima que o circuito comporta e uma corrente de curto-circuito é a corrente que provoca rompimento do circuito. (SANTOS, 2016).

Em caso das descargas atmosféricas um equipamento pode sofrer danos, mesmo caindo a quilômetros de distância, isso ocorre devido a formação de campos eletromagnéticos e depois as consequências de sobretensões onde são induzidas e conduzidas pelos cabos. Esses danos causados nos equipamentos podem ocorrer de três maneiras: Direta, Indireta. (PINTO, 2017).

4.8 INSTALAÇÃO ELÉTRICA HOSPITALAR

Para Pólo (2019), as instalações elétricas inadequadas podem provocar grandes riscos, tanto para a vida humano (paciente) e as pessoas na área da saúde e também para nos equipamentos eletro médicos. Então tem-se que se analisar toda infraestrutura elétrica de um hospital e corrigir as condições de segurança e funcionalidade. A instalação elétrica hospitalar, tem instalação específica. 

Tratando de instalações elétricas, com a crescente evolução da das exigências e métodos da Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR 13534/08, em relação a instalações elétricas em hospitais, com a pesquisa do trabalho fica evidente a necessidade de instalações elétricas adequada para segurança dos pacientes e corpo clínico do hospital na utilização destes equipamentos. (NUNES, 2016).

A Norma Técnica NBR-13534/08 (Instalações Elétricas para Estabelecimentos Assistenciais de Saúde) apresenta prescrições mínimas de testes que devem ser realizados nas instalações elétricas de estabelecimentos assistenciais de saúde. E são válidas para qualquer tipo de instalação, as instalações submetidas a NBR-13534, devem ainda ser testadas nos seguintes aspectos:

a) Ser realizados ensaios de funcionamento com todos os dispositivos de comutação, para verificar se atendem às exigências previstas em norma;

b) Ser realizados ensaios de funcionamento dos dispositivos supervisores de isolamento e dos sistemas de alarme das instalações IT-médicas;

c) Ser feita a verificação, mediante inspeção visual, da seleção e ajuste dos componentes sob o ponto de vista da obtenção de uma correta seletividade para as instalações de segurança. As características e ajustes dos componentes instalados devem corresponder às especificações e cálculos de projeto;

d) Medições e verificações destinadas a comprovar a conformidade da ligação equipotencial suplementar, conforme os itens da norma. Para esta medição utiliza-se voltímetro que indique valores eficazes, cuja resistência interna não seja inferior a 1 Kohm e cuja faixa de frequências não ultrapasse 1 KHz.

e) Devem ser verificadas e comprovadas a observância das instalações a todas as prescrições de segurança previstas pela norma (item 6.6 da NBR 13534).

f) É recomendado que as verificações descritas nos itens a), b) e c) devem ser repetidas a cada 12 meses, e as verificações dos itens (d) e, devem ser realizadas a cada 6 meses.

Nos hospitais existe uma necessidade cada vez maior de instalações elétricas seguras, para prevenir riscos às pessoas envolvidas nos procedimentos médicos. Uma questão importante é que a falha de um dispositivo elétrico qualquer pode provocar risco de morte. As normas em ambientes de saúde visam, portanto, garantir o fornecimento seguro e confiável de energia aos equipamentos eletro médicos, proporcionando segurança aos pacientes, profissionais da área de saúde e visitantes. (CARVALHO, 2019).

4.9 RISCO ELÉTRICO NO USO DE ELETRICIDADE EM AMBIENTE HOSPITALAR

 Para Rocha (2019), um choque elétrico, ou descarga elétrica no hospital, é uma preocupação para todos, pois a utilização cada vez maior de equipamentos eletro médicos no dia a dia de um estabelecimento de saúde, apresenta um preocupação que vai além dos problemas relacionados à funcionalidade correta destes equipamento, tanto a nível de exames como de tratamentos, o que origina um novo risco e preocupação, tanto para usuários e pacientes. 

É importante para a compreensão e o entendimento dos efeitos da corrente elétrica no corpo humano e os riscos envolvidos na descarga elétrica em seres vivos (humano), para conhecer com clareza o que é o choque elétrico e como é a interação da eletricidade com o organismo humano. (PINTO, 2017).

Deve-se sempre ter em mente que os efeitos de um choque elétrico dependerão de fatores, isto é, da intensidade de corrente que circula pelo corpo, região e tempo de exposição que a pessoa tem à corrente. Pode-se então, analisar um choque como sendo de alta ou baixa intensidade, pois daí resultarão consequências diferentes ao ser humano. (NERY, 2022).

De acordo com Soares (2018, p. 69):“A passagem da corrente elétrica pelo corpo humano é acompanhada do desenvolvimento de calor por efeito joule, podendo produzir queimaduras. A situação torna-se mais crítica nos pontos de entrada e de saída da corrente, uma vez que”:

a) A pele apresenta elevada resistência elétrica, enquanto os tecidos internos indicam resistência baixa.

b) À resistência de contato entre a pele e as partes sob tensão coma-se a resistência da pele.

c) A densidade de corrente é alta nos pontos de entrada e de saída da corrente, principalmente se as áreas de contato forem pequenas.

Portanto, a utilização de correntes elétricas por meio do corpo do paciente deve ser realizada de forma precisa e controlada, pois caso contrário, diversos tecidos e órgãos poderão ser danificados e comprometidos. Conforme com Cotrim (2022, p. 69):

Quanto maior a densidade de corrente e mais longo o tempo pelo qual a corrente permanece, mais graves são as queimaduras produzidas. Nas altas tensões, em que há o predomínio dos efeitos térmicos da corrente, o calor produz a destruição de tecidos superficiais e profundos, bem como o rompimento de artérias, com consequente hemorragia e destruição dos centros nervosos. Observe que as queimaduras produzidas por correntes elétricas são internas, profundas e de difícil cura. (COTRIM, 2022, p. 69).

No caso dos equipamentos médico-hospitalares, muitos produtos podem analisar ou monitorar parâmetros vitais que são utilizados como base para a elaboração de um diagnóstico preciso, muito desses equipamentos utilizam sinais elétricos. Conforme Pomilio (2017, p. 124):

Corrente de fuga através do paciente ou partes aplicadas é a parte mais importante da medição de fugas em qualquer dispositivo médico. As partes aplicadas estão em contato direto com o paciente e, em caso de dispositivos invasivos colocados sob a pele do paciente, que faz a nossa proteção natural contra as correntes elétricas. Correntes aplicadas sob a pele podem resultar em consequências muito maiores. (POMILIO, 2017, p. 124).

Além do risco inerente ao monitoramento que normalmente está relacionado à exibição de leituras incorretas, um dos fatores de maior impacto que pode comprometer drasticamente a saúde do paciente é a utilização de equipamentos que se baseiam na aplicação de sinais elétricos por meio de conexão física com o paciente. (ARAÚJO, 2021).

4.9.1 Aterramento em Hospital

O aterramento é uma das principais fontes de problemas em uma instalação elétrica hospitalar, os problemas são a aplicação de sistemas isolados, sistemas de alimentação de emergência e interferência eletromagnética em equipamentos eletro médicos, e para uma instalação elétrica adequada e eficaz em um hospital, é fundamental um aterramento, pois evita sobretensões e sobrecorrentes nas instalações elétricas evitando surtos. (CUNHA, 2020).

O sistema de aterramento em instalações elétricas em hospital, principalmente para instalações destinadas ao uso de equipamentos eletro médicos, deve ser de grande eficiência, a fim de garantir a confiabilidade, segurança e qualidade no fornecimento de energia elétrica. Portanto, para que um sistema de distribuição de energia elétrica opere adequadamente, independentemente de sua aplicação, garantindo eficiência dos sistemas de proteção e nos limites de segurança pessoal, e por esse motivo deve ser tratado de maneira especial. (CARVALHO, 2019).

5 ESTUDO DE CASO

5.1 LOCALIZAÇÃO

A pesquisa e análise deste estudo foi realizada em uma unidade hospitalar SPA de Manaus (figura 2). O Hospital de Serviço de Pronto Atendimento funciona com serviços de urgência e emergência 24 horas com 20 (vinte) leitos de internação (observação até 12 horas), sendo cinco leitos cirúrgicos, cinco femininos, cinco masculinos e mais cinco para pediatria.

Figura 2- Mapa satélite do SPA

Fonte:https://www.google.com/maps/@-3.1047466,-60.0653889,143m/data=!3m1!1e3.

Na unidade realiza-se atendimentos de casos simples ambulatorial (sutura, drenagem, odontologia, curativo, consultas de enfermagem, serviço social, pré-natal, etc.) de atendimento de urgência em casos de ferimentos por armas brancas e armas de fogo, suturas, drenagem de abscesso, atendimento odontológico e oftalmológico, exames laboratoriais e raio X, contando com salas de inalação, triagem, reidratação oral, medicação adulta e pediátrica, e ambulância para remoções necessárias de pacientes.

5.2 DIAGNÓSTICO

Para a realização do diagnóstico da pesquisa foram feitos levantamentos e análise de todo o sistema elétrico do hospital. Verificando a verdadeira situação do sistema elétrico e das instalações elétricas e dos dispositivos DR, DPS e SPDA, para a prevenção de surtos, sobretensão, sobrecorrente de riscos de acidentes em termo da não aplicação desses dispositivos, conforme a Associação Brasileira de Normas Técnicas. 

O hospital SPA conta com um sistema de proteção contra falta de fases e um sistema de grupo geral, Na entrada do SPA, a concessionária Eletrobras Amazonas Energia instalou um transformador abaixador de 13800 Volt (Figura 3), e alimenta o hospital com três fases e um neutro que representa sistema de energia Y (instalações em estrela). A alimentação é trifásica com tensão 127 KV e 220 KV por fase.

Figura 3- Transformador (13800 Volt).

Essa análise foi feita justamente para identificar os problemas encontrados nas observações do local, primeiramente na (figura 4 e 5), que demonstra que o quadro de TUE e TUG não está de acordo com as normas técnicas para um hospital. O sistema de instalação elétrica do SPA está subdividido em sistema de proteção transformado em chave geral com fusível, barramentos e disjuntores. Com observação do sistema de proteção constatou que a chave geral não está operando e precisa urgentemente de uma manutenção ou fechamento geral do circuito, foi constatado que não existem identificações de segurança, nome de cada quadro e as caixas instaladas dos quadros geral das instalações elétricas do SPA.

Depois foi analisado, se o local as pessoas responsáveis fazem algum tipo de manutenção. Conforme a (figuras 6), o painel de IKA 30 do grupo gerador apresenta sujeiras e a falta de limpeza do local. Na (figura 7) observou que o sistema de proteção o fusível não está operando e precisa urgentemente de uma manutenção ou fechamento geral do circuito. Ainda na (figura 7) a entrada com proteção chave geral, é implantada nas fases condutoras de três fusíveis NH2 400A(Ampères) retardado gL/gG 500 V e 100 Ka baixa DIN 43620 VDT. Chave Geral de corrente 600A (Ampères) interligado ao sistema grupo gerador, onde se houve a ausência de fases, pois só assim o grupo gerador entra em funcionamento.

Feito a análise na parte de proteção (figura 8), constatou-se um problema na falta do disjuntor de caixa moldada nesse quadro, considerado fora dos padrões de instalações estabelecidos e descrito em normas técnicas. Os quadros de distribuição geral, (figuras 8 e 9), estão balanceados em seis circuitos, cada circuito está protegido com disjuntores de 150 A (Ampères) trifásico. Nesses quadros não tem tabela de unifilar e multifilar, falta placa de sinalização de alta tensão e de risco de choque elétrico.

Foi observado nos quadros de distribuição de ar condicionados (TUE e TUG), que não estão conforme as normas da ABNT, pois, não tem instalados dispositivos de proteção contra surtos (DPS) e dispositivo diferencial residual (DR). Conforme (Figuras 10 e 11).

Outro problema encontrado foi a falta de dimensionamento de cabo (figura 12). O controle de medição do consumo do SPA está interligado ao um sistema de telecomunicação com a Amazonas Energia, esse sistema transmite os dados consumido do hospital para a concessionária, facilitando o monitoramento diário e mensal do consumo. Esse sistema favorece, pois não há a necessidade de deslocamento de funcionários da concessionária para fazer a leitura do consumo. Também não encontra-se nos padrões ABNT. Na (figura 13) não utilizaram cores ou qualquer outro tipo de identificação com o nome do circuito e local estalado os pontos, para saber qual a cabo de neutro e de aterramento e também não existem identificações de segurança, nome de cada quadro e as caixas estaladas dos quadros geral das instalações elétricas do SPA.

Na (figura 14) o hospital possui um SPDA (Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas) de 3 pontas, mas falta o cabo de aterramento (figura 15). O SPA possui um sistema de SPDA, mas não atende às funções necessárias para proteção para descarga elétrica, pois não existe o fio que está ligado a terra. Esse fio conduz a descarga até o solo, um caminho seguro para a descarga elétrica, portanto, o hospital está desprotegido, deixando os disjuntores sobrecarregados e com o risco de surto de sobrecorrente e sobretensões nas instalações elétricas do hospital. 

As melhorias propostas para solução dos problemas encontradas nesta pesquisa no hospital SPA de acordo com as Normas Técnicas de instalações elétricas, mas principalmente perante a realidade financeira e técnica dos mesmos, como também uma colocação referente a prioridades na estrutura hospitalar como um todo. Os equipamentos tem manutenção de calibragem uma vez por ano, essa manutenção é feito por uma empresa particular, esses equipamentos são ligado nas TUE e TUG de 127 V e 220 V, onde consta muita queima de equipamento de tensão errada na TUE e TUG, e não estão identificadas por volte de tensão e (V) volt.

Verificou-se o que seria mais importantes, dentro da realidade encontrada no hospital SPA a inexistência de sistemas isolados e aterramento, instalações elétricas inadequadas e que não atende as exigência padrão, conforme as Normas Técnicas Brasileira, avaliando o estado geral destas instalações, pois a maioria  das instalação deveria esta conforme as exigências mínimas previstas pela norma, sendo necessária uma revisão e alteração destas instalações para que pudessem ser realizadas as medidas de manutenção de prevenção e corretiva desse sistema elétrico para evitar principalmente o que ocorre com frequência no hospital que são a queima dos equipamentos eletro médicos utilizados na dia-a-dia no hospital.

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Com o resultado do diagnóstico, vários questionamentos foram levantados no caso dos problemas encontrados nas instalações, distribuição e manutenção do sistema elétrico do hospital em estudo. Com esse levantamento foi possível fazer uma comparação conforme às normas técnicas nacionais de instalações elétricas para estabelecimentos de saúde existentes, no caso, o SPA de pronto atendimento 24 horas, comparando também as instalações elétricas para utilização de equipamentos eletro médicos. A observação serviu para aprofundar este levantamento do ponto de vista técnico a fim de que estas informações fossem suficientes e confiáveis para uma avaliação segura da segurança das instalações e do sistema elétrico no SPA.

As melhorias propostas para solução dos problemas detectados nesta pesquisa, parte da realidade do SPA, a situação deste hospital, não só perante as Normas Técnicas de Instalações Elétricas, mas principalmente perante a realidade financeira e técnica dos mesmos, como também uma colocação referente a prioridades na estrutura hospitalar como um todo.

Os objetivos específicos da pesquisa foram alcançados tendo como resultados o diagnóstico na falta da utilização dos dispositivos de proteção DR, DPS e cabos de aterramento para o SPDA para prevenir o hospital em caso de sobretensão e sobrecorrente, conforme as recomendações da Norma da ABNT. Para solução dos problemas encontrados no hospital pesquisado, o que se sugere a apuração mais detalhada da situação e, então, elaborar um programa de reestruturação e adaptação das instalações elétricas às normas, através de alterações prioritárias e mais emergenciais e promover alterações no restante das instalações que devem ser modificadas.

Uma adequação da norma conforme a realidade do SPA, tomou-se necessária, a fim de determinar pontos principais a serem solucionados, e se possível, padronizar estas soluções, tendo em vista que os principais problemas encontrados geram riscos de acidentes. Como uma das soluções, propõe-se incluir uma proposta para elaboração de um programa de manutenção preventiva e corretiva para profissionais ligados à área de manutenção elétrica do hospital e usuários, a fim de garantir que a estrutura continue funcionando adequadamente, a fim de garantir a confiabilidade e segurança das instalações e evitar que problemas graves venham a disponibilizar equipamentos ou locais para os fins médicos a que se destinam.

Deve haver também uma política de segurança elétrica no hospital. Tanto para a segurança dos pacientes, visitantes, funcionários e corpo clínico, bem como a das instalações elétricas hospitalares. No caso de segurança relacionada à utilização de equipamentos eletro médicos, deve-se ter esta preocupação quanto às necessidades em termos de instalação elétrica e devem ser feitas manutenções preventivas nos equipamentos, para garantir sua funcionalidade e segurança.

Quanto às instalações e o sistema elétrico, o hospital precisa contar com uma equipe técnica capacitada para a manutenção, pois a manutenção no hospital é feita uma vez por ano. Essa equipe deve compor de pelo menos, um Engenheiro Clínico e técnicos em eletrotécnica com conhecimentos de Engenharia Clínica, que passem por programas de treinamento específico para estas atividades sobre a qualidade dos dispositivos utilizados na instalação, procurando sempre utilizar os de melhor qualidade, além também oferecer condições técnicas e de segurança para o trabalho desta equipe. 

Em função da situação verificada no hospital SPA, concluiu-se que existem necessidades urgentes de reestruturação da infraestrutura elétrica deste hospital, não só a nível de instalações físicas, como também de recursos humanos relacionados a esta atividade. Propõe-se para trabalhos futuros uma pesquisa para que sejam implementados uma reestruturação no sistema de fiscalização de instalações elétricas de estabelecimentos assistenciais de saúde, por parte dos órgãos competentes, que deve ser avaliada para que a comunidade tenha garantias de segurança.

REFERÊNCIAS

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 5410. Instalações Elétricas de Baixa Tensão, 2004

_______NBR 5419. SPAD- Sistema de Proteção de Estrutura Contra Descargas Atmosférica, 2001

_______NBR 13534. Instalações Elétricas de Baixa Tensão: Requisitos específicos para instalação em estabelecimentos assistenciais de saúde, 2008.

_______NBR IEC 61643. Dispositivo de Proteção de Baixa tensão, 2007.

ARAÚJO, Carlos André Silva. Proteção de Sistemas Elétricos. 2 ed. Rio de janeiro: Interciência: Light, 2021.

CARVALHO, R. S. Análise Harmônica em Redes de Distribuição de Energia Elétrica. 2013. 101 f. Tese (Doutorado) – Curso de Engenharia Elétrica, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019.

CAVALCANTE, M. A., TAVOLARO. C. R.C., MOLISANI, E. Física com Arduino para iniciantes. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 33, n. 4, 4503. 2017.

CAVALIN, Geraldo; CERVELIN, Severino. Instalações Elétricas Prediais: Conforme Norma NBR 5410:2004: 21.ed. São Paulo: Érica, 2018.

COTRIM, Ademaro A.M.B. Instalações Elétricas. 5. ed. São Paulo: Pearson Pretice Hall, 2022.

CREDER, Hélio. Instalações Elétricas. 15.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017.

CUNHA, L. V.; Desempenho de Linhas de Transmissão frente a Descargas atmosféricas: Influência do efeito corona na ruptura a meio de vão, Dissertação de Mestrado, Orientador: Visacro S., Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da UFMG, Belo Horizonte, julho 2020.

DANIEL, E. A segurança e eficiência energética nas instalações elétricas prediais: Um modelo de avaliação. 2010. Dissertação (Mestrado em Energia) – Programa de pós graduação em Energia, Universidade de São Paulo, São Paulo.

FILHO, João Mamede. Instalações Industriais. 7ª ed. São Paulo: LTC Editora, 2019.

GIL, Antônio Carlos. Como elaborar Projetos de Pesquisa. 4 ed. São Paulo: Atlas, 2009.

GOMES, Daisy Spolidoro Ferreira; MACEDO, Fernando Ferro; GUILLIORD, Sônia de Miranda. Aterramento e proteção contra sobretensões em sistemas aéreos de distribuição. 7 ed. Niterói: EDUFF, 2020.

JUNIOR, Joubert Rodrigues dos Santos. NR-10 Segurança em Eletricidade: uma visão prática. 1ª ed. São Paulo: Érica, 2016. 

LEITE, Carlos Moreira; LEITE, Duilio Moreira. Proteção Contra Descargas Atmosféricas. 5ª ed. São Paulo: Officina da Mydia Editora, 2021.

LEON, J.A.M. Sistemas de Aterramento. São Paulo. ERICO do Brasil, 2019.

LIMA FILHO, Domingos Leite. Projeto de Instalações Elétricas Prediais. 12ª ed. São Paulo: Érica, 2021.

MAMEDE FILHO, J. Manual de Equipamentos Elétricos. 3ª Ed. Rio de janeiro: LTC, 2018.

MARKUS, Otávio. Circuitos Elétricos: Corrente Contínua e Corrente Alternada. 9.ed. São Paulo: Érica Ltda., 2018.

MORAES, Maria Beatriz dos Santos Almeida. Circuitos elétricos: novas e velhas tecnologias como facilitadoras de uma aprendizagem significativa no nível médio / Maria Beatriz dos Santos A. Moraes, Rejane M. Ribeiro-Teixeira. – Porto Alegre: UFRGS, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física, 2019.

MUSITANO, M. O homem e o fogo. FIOCRUZ. 2018. Disponível em: < http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1014&sid=9>. Acesso em: 14 de Abril de 2023.

NERY, Noberto. Instalações elétricas: princípios e aplicações. 2ª ed. São Paulo: Érica, 2022.

NUNES, E. G. S. Prevenção Contra Choque Elétrico em Edificações Prediais do Distrito Federal: NR 10, NBR 5410 e NBR 5419. 2016. 137 f. 64 TCC (Graduação) – Curso de Engenharia Elétrica, Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade de Brasília, Brasília, 2016.

OLIVEIRA, R. F.; Linhas de transmissão. Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade Tecnológica do Paraná, Curitiba, junho,2019.

PIANTINI, A. Contribuição ao estudo das tensões induzidas em linhas de distribuição por descargas atmosféricas. 1991. 205 P. Dissertação de Mestrado – Escola politécnica, Universidade de São Paulo. São Paulo, 2020.

PINTO, M. O. Energia elétrica: geração, transmissão e sistemas interligados. 1 ed. LTC. Rio de Janeiro. 2017. 

PÓLO PEREIRA, M. Sobretensões transitórias devido a descargas atmosféricas em estruturas com dois circuitos de tensões diferentes – Furnas Centrais Elétricas S.A. – Rio de Janeiro, s.d. 2019

POMILIO, J. A. et al. Eletrônica de Potência para Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica. Campinas: Unicamp, 2017.

RODRIGUES, A. M. Influência da Distorção Harmônica e de Desequilíbrios em Medidores de Energia Elétrica Ativa. 2009. 11 f. TCC (Graduação) – Curso de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Paraná, Paraná, 2019.

ROCHA, L. C.; Desempenho de Linhas de Transmissão EAT e UAT Frente a Descargas Atmosféricas: Influência da Ruptura a Meio em Vão. Dissertação de Mestrado, Orientador: Visacro S., LRC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da UFMG, Belo Horizonte, 2019. 

SANTOS, A. H. M. et al (Org.). Conservação de Energia: Eficiência Energética de Equipamentos e Instalações. 3. ed. Itajubá: Procel Educação, 2016. 597 p.

SILVA, A. P.; Melhoria de Desempenho de Linhas de Transmissão Frente a Descargas Atmosféricas: Desenvolvimento de Sistema de Informações e Análise de Casos. Dissertação de Mestrado, Orientador: Visacro S., LRC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da UFMG, Belo Horizonte, 2017. 

SILVA, C. C., PIMENTEL, A. C. UMA ANÁLISE DA HISTÓRIA DA ELETRICIDADE PRESENTE EM LIVROS DIDÁTICOS: O CASO DE BENJAMIN FRANKLIN. Cad. Bras. Ens. Fís., v. 25, n. 1: p. 141-159, abr. 2008.

SOARES Jr, A.; Investigação do Comportamento dos Aterramentos Típicos de Linhas de Transmissão Frente a Descargas Atmosféricas. Dissertação de Mestrado, Orientador: Visacro S., LRC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da UFMG, Belo Horizonte, 2018.

VISACRO, S.; Descargas Atmosféricas – Uma Abordagem de Engenharia. Artliber Ltda, São Paulo, 2017.

WEG. Motor Elétrico Trifásico W22. 2020. Disponível em:< https://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/218635/TCC%20Leonardo%20Estevo%20VERSAO%20FINAL.pdf?sequence=1&isAllowed=y>. Acesso em: 15 abril de 2023.

1Acadêmico em Engenharia Elétrica Instituição: Universidade Nilton Lins (UNL) Endereço: Av. Prof. Nilton Lins, 3259, Flores, Manaus – AM E-mail: arnaldofilho258@gmail.com
2Roger Santos Koga Especialização em Engenharia de Controle e Automação pela Universidade Gama Filho (UGF) – RIO DE JANEIRO Instituição: Universidade Nilton Lins (UNL) Endereço: Av. Prof. Nilton Lins, 3259, Flores, Manaus – AM, Brasil E-mail: rogerkoga@yahoo.com.br
3Érika Cristina Nogueira Marques Pinheiro Mestrando em Engenharia Industrial pela Fundação Universitária Iberoamericana (FUNIBER) – Florianópolis Instituição: Universidade Nilton Lins (UNL) Endereço: Av. Prof. Nilton Lins, 3259, Flores, Manaus – AM, Brasil E-mail: erikamarquespinheiro@gmail.com