PROTEÇÃO CONTRA CHOQUES ELÉTRICOS EM INSTALAÇÕES DE BAIXA TENSÃO: ANÁLISE TÉCNICA COM BASE NA NBR 5410 E SIMULAÇÕES EM PYTHON

Engenharias, Volume 29 – Edição 147/JUN 2025 / 02/07/2025

REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/cs10202506300612

Flavio Henrique Origuela Meira1

Resumo 

A segurança elétrica é um dos pilares fundamentais em instalações de baixa tensão, sendo a proteção contra choques elétricos um requisito indispensável. Este artigo apresenta uma análise detalhada das exigências da NBR 5410:2004 quanto à proteção básica, supletiva e adicional contra choques elétricos. São explorados os dispositivos de proteção a corrente diferencial-residual (DR), estratégias de equipotencialização, simulações práticas em Python e análise de riscos com base na resistência do corpo humano e tensões de contato. Os resultados confirmam a importância da aplicação rigorosa da norma para a integridade das pessoas e instalações. 

Palavras-chave: Choque elétrico, NBR 5410, Dispositivo DR, Equipotencialização, Proteção elétrica, Simulação, Python.

Introdução

A proteção contra choques elétricos representa uma das principais exigências de segurança em projetos elétricos, especialmente em ambientes residenciais, comerciais e industriais. A NBR 5410 estabelece critérios técnicos rigorosos para garantir a integridade de pessoas e animais, abordando desde medidas de proteção até verificações finais. Este artigo explora os fundamentos técnicos desta proteção, com ênfase nos dispositivos DR, equipotencialização e aplicação de simulações computacionais com Python. 

Fundamentos Teóricos

Proteção Contra Choques Elétricos na NBR 5410

A NBR 5410 define o choque elétrico como a passagem de corrente elétrica pelo corpo, podendo provocar desde desconforto até parada cardíaca. As três categorias principais de proteção são: 

  • Proteção Básica: evita contato direto com partes vivas (isolamento, invólucros, barreiras); 
  • Proteção Suplementar: aplica-se em locais de risco (equipotencialização adicional, DR de 30 mA); 
  • Proteção Adicional: para situações de risco elevado, obrigando uso de DRs. 

Dispositivo DR e Atuação 

O Dispositivo DR realizar o seccionamento automático da alimentação elétrica quando detecta fuga de corrente para terra acima do valor nominal (I∆n), normalmente 30 mA para proteção à vida. 

SELV, PELV e Equipotencialização 

Sistemas de extrabaixa tensão (SELV/PELV) são recomendados em locais sensíveis. Equipotencialização garante a interligação de massas e condutores de proteção ao barramento principal de aterramento. 

Tensões de Contato e Resistência Humana 

O risco de choque e função da tensão de contato e resistência do corpo:

A NBR 5410 limita tensões de contato a 50 V (ambiente seco) e 25 V (ambiente úmido). 

Metodologia 

Simulação da Atuação do DR 

Utilizando Python, simulou-se a atuação do DR em função da corrente de fuga para terra. O código a seguir exemplifica o processo: 

Figura 1: Simulação da atuação do DR (30 mA) com Python.
Figura 2: Simulação da atuação do DR (30 mA) com Python.

Avaliação do Risco de Choque 

A simulação do risco de choque considera diferentes resistências do corpo humano:

Figura 3: Simulação do risco de choque elétrico com Python.
Figura 4: Corrente no corpo humano em função da tensão de contato para diferentes resistências.

Resultados e Discussão 

A simulação confirma que o DR atua corretamente a 30 mA, promovendo segurança conforme a NBR 5410. O gráfico de risco mostra que correntes superiores a 30 mA são facilmente atingidas em ambientes úmidos, justificando a obrigatoriedade da proteção suplementar e adicional prevista na norma.

Conclusão 

A análise técnica fundamentada na NBR 5410, com simulações em Python, demonstrou a eficácia dos dispositivos DR na proteção contra choques elétricos. Destaca-se que a rigorosa aplicação da norma e o uso de ferramentas computacionais colaboram para projetos mais seguros, eficientes e com documentação técnica aprimorada. 

Referências

  • ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5410:2004 – Instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro: ABNT, 2004. 
  • ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR IEC 61008-1:2022 – Interruptores à corrente diferencial residual para uso doméstico e similar sem dispositivo de proteção de sobrecorrentes (IDR). Rio de Janeiro: ABNT, 2022. 
  • PYTHON SOFTWARE FOUNDATION. Python Language Reference, version 3.x. Disponível em: https://docs.python.org/3/. 
  • CREDER, Helio. Instalações Elétricas. 16. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016.

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1Engenheiro Eletricista, Especialista em Engenharia Mecatrônica, Controle e Automação Industrial, Engenharia de Redes Industriais, Engenharia da Manutenção e Docência na Educação Profissional e Tecnológica. Mestrado em Engenharia Elétrica (em andamento) – CEFET/RJ. flavio.origuela@outlook.com