Os fios neutro e de aterramento são frequentemente confundidos fora do comércio elétrico, uma vez que ambos os condutores têm tensão zero, permitindo que erros sejam facilmente cometidos sem a implementação de códigos de cores de fiação. Na verdade, se você conectar o fio terra como neutro por engano, a maioria dos dispositivos funcionará corretamente. Porém, tal conexão vai contra o código, pois cada condutor tem uma função diferente em uma instalação elétrica.
O Código Elétrico Nacional (NFPA 70 NEC) estabelece cores de isolamento para os fios neutro e de aterramento. As cores padrão simplificam instalação elétricatornando-o mais seguro.
- Cores neutras dos fios: Branco ou cinza
- Cores dos fios de aterramento: Verde, verde-amarelo ou nu
Essas cores de isolamento são permitidas apenas para condutores neutros e terra, e usá-las para qualquer uma das fases de tensão viva é contra o código. Os eletricistas trabalham com a suposição de que a fiação dessas cores está em tensão zero, e usar isolamento branco ou verde para um condutor ativo seria uma armadilha mortal (e contra o código em primeiro lugar).
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Papel do condutor neutro em circuitos elétricos
Para visualizar como funciona o condutor neutro, considere que a energia elétrica é fornecida como corrente através de uma diferença de tensão. A tensão é transportada pelo condutor ativo, mas um condutor neutro também é necessário para duas funções importantes:
- Servindo como ponto de referência de tensão zero.
- Completando o circuito, fornecendo um caminho de retorno para a corrente fornecida pelo condutor energizado.
Se apenas o condutor energizado estiver conectado a um dispositivo elétrico, ele não será ativado porque a corrente não pode circular, independentemente da tensão aplicada. Isto é semelhante a como uma turbina hidrelétrica requer uma saída para produzir movimento: se a descarga da turbina estiver bloqueada, a água não poderá fluir e a turbina não poderá girar.
Quando uma instalação usa energia trifásicapode haver casos em que o condutor neutro não seja necessário.
- Um sistema trifásico com tensão de linha de 120 V fornece 208V entre fases, e você pode conectar uma carga de 208 V entre duas fases sem usar um fio neutro. Ambos os condutores energizados carregam tensão, mas a corrente pode fluir porque eles têm tensões diferentes.
- Cargas trifásicas, como motores elétricos, são frequentemente projetadas para funcionar com três condutores vivos e nenhum condutor neutro. O mesmo princípio se aplica aqui: a corrente pode fluir entre condutores energizados em tensões diferentes.
Mesmo que algumas cargas não utilizem o condutor neutro em uma instalação trifásica, ele é necessário para cargas monofásicas que utilizam apenas uma das tensões de linha. Em teoria, quando cargas idênticas são conectadas às três fases, suas correntes se cancelam e o condutor neutro carrega corrente zero. Porém, isso é inviável em instalações reais, e o condutor neutro carrega o desequilíbrio de corrente entre as três fases.
Papel do condutor de aterramento em circuitos elétricos
O condutor de aterramento tem tensão zero assim como o condutor neutro, mas desempenha uma função diferente. Como o próprio nome indica, este condutor fornece uma conexão aterrada para todos os aparelhos e equipamentos.
- Sob condições normais, toda a corrente retorna através do condutor neutro, e o condutor de aterramento não tem corrente.
- Quando ocorre uma falha na linha, o condutor de aterramento fornece um caminho de retorno para a corrente de falta. Dispositivos de proteção elétrica podem detectar esta condição e desconectar imediatamente o circuito da fonte de alimentação.
Sem uma conexão de aterramento, aparelhos e equipamentos ficam energizados se um fio energizado os tocar acidentalmente. A falta não é desconectada, pois os dispositivos de proteção só podem responder quando há corrente de falta em um fio terra. Neste caso, quem tocar na superfície energizada sofrerá um choque elétrico.
Como uma falta à terra pode afetar qualquer circuito, o condutor de aterramento é necessário mesmo quando não há fio neutro. Por exemplo, se um motor usar três condutores energizados e nenhum neutro, o aterramento ainda será necessário porque qualquer um dos fios energizados pode causar uma falha.
Dimensionando corretamente os condutores neutros e de aterramento
Os condutores energizados são dimensionados para a corrente que devem transportar, e o mesmo se aplica aos condutores neutros em circuitos monofásicos (eles transportam a mesma corrente que o fio energizado). No entanto, aplicam-se regras diferentes para circuitos trifásicos: uma prática comum é usar o mesmo tamanho de fio que os condutores de fase, mas algumas aplicações requerem um tamanho de fio maior para o condutor neutro.
- Os condutores de aterramento para circuitos ramificados são dimensionados com base na capacidade do dispositivo de proteção contra sobrecorrente, utilizando tabelas fornecidas no NEC.
- Por outro lado, os condutores de aterramento da entrada de serviço principal são dimensionados com base na capacidade dos condutores de serviço. O NEC fornece tabelas para ambos os casos.
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