Luminária precisa de aterramento? Por que e como ligar o fio terra

Uma luminária metálica pendurada sobre a bancada da oficina. Quem instalou ligou a fase e o neutro, acionou o interruptor, viu a lâmpada acender e foi embora. O interruptor funciona, nada desarma. O serviço está pronto?

Ainda não. A lâmpada acesa só prova que fase e neutro chegam até ela. Não diz nada sobre o dia em que um fio dentro da luminária esfolar na borda da chapa, ou um borne se soltar e o condutor encostar na carcaça metálica. Se esse dia termina com o disjuntor desarmado ou com alguém levando choque depende de um único condutor verde-amarelo (ou verde): o condutor de proteção, o PE, que todo mundo chama de fio terra.

Este artigo explica por que uma luminária metálica precisa do terra, o que ele faz numa falha, como é ligado e testado, e o que fazer quando no ponto de luz não há terra para ligar. Não é um passo a passo para mexer na sua própria instalação: serviço na instalação elétrica é trabalho para eletricista qualificado. Se você quer ver a falha sem nenhum risco, o exercício gratuito Aterramento de uma luminária metálica coloca essa falha numa luminária, no navegador, e deixa você corrigir.

Classe I ou classe II: olhe a etiqueta primeiro

Toda luminária é fabricada numa classe de proteção, e a classe diz se o terra é necessário.

• Classe I: a proteção vem de duas coisas juntas: a isolação básica das partes vivas e a carcaça metálica ligada ao PE. Se a isolação falhar, é o terra que torna a falha segura. Uma luminária classe I tem um borne de terra marcado com o símbolo de aterramento (um traço vertical sobre três horizontais, o menor embaixo), muitas vezes parafusado direto na chapa. A maioria das luminárias metálicas é classe I.
• Classe II: isolação dupla ou reforçada, de modo que nenhuma falha isolada deixa uma parte acessível energizada. O símbolo é um quadrado dentro de outro. Ela não tem borne de terra e não precisa dele.
• Classe III (um losango com o III romano) funciona em extrabaixa tensão de segurança e também não precisa de terra.

A pergunta, então, não é "metal ou plástico", e sim "tem o símbolo de terra no borne?". Se tem, o PE precisa estar ligado.

O que acontece numa falha sem o terra

A luminária está ligada como acima: a fase passa pelo interruptor e volta como retorno até a lâmpada, o neutro vai direto, o borne de terra fica vazio. Agora a fase, lá dentro, encosta na carcaça metálica.

A lâmpada continua acesa. O disjuntor não desarma, porque não passa nenhuma corrente a mais: a fase encostou num pedaço de metal que não leva a lugar nenhum. A carcaça agora está na tensão da fase, 127 V ou 220 V conforme a região, e nada indica que há algo errado.

A falha só vira corrente quando alguém toca na luminária pisando no chão, apoiado na bancada ou segurando uma escada de alumínio. Aí o corpo da pessoa é o caminho até a terra. Algumas dezenas de miliampères pelo corpo já bastam para contrair os músculos e, no caminho mão–peito, há risco de fibrilação do coração; com o piso molhado pode ser mais. E 127 V não é "choque fraco": também mata. Um disjuntor de 16 A não tem como reagir a isso: ele protege os cabos de correntes mil vezes maiores.

Sem o fio terra: a fase encosta na carcaça metálica. A lâmpada continua acesa, o B16 não desarma, e o WireWhy mostra a carcaça na tensão da fase (aqui, 127 V): um choque esperando a primeira pessoa que tocar nela.

O que o fio terra faz

Ligue o borne de terra da luminária ao condutor de proteção do circuito e a mesma falha se comporta de um jeito totalmente diferente. A carcaça agora tem um caminho metálico, de baixa resistência, de volta à fonte: pelo PE até o barramento de terra do quadro e, num esquema TN-C-S, pelo neutro aterrado da rede até o transformador. Quando a fase encosta na carcaça, a corrente percorre esse laço: fase, ponto da falha, PE, fonte.

O laço é de cobre, então a corrente é grande, muitas vezes centenas de ampères, mesmo em 127 V. O disparador magnético de um disjuntor B16 atua em milissegundos quando a corrente passa de cinco vezes a nominal, 80 A. A falha é desligada antes que alguém consiga tocar na luminária. A NBR 5410 fixa tempos máximos de seccionamento que dependem da tensão; um circuito de iluminação bem aterrado desliga muito mais rápido que eles.

Isso se chama seccionamento automático da alimentação: o terra não deixa o metal seguro sozinho, ele dá à corrente de falta um caminho bom o bastante para o dispositivo de proteção desligar o circuito.

Com o PE ligado: a mesma falha. A corrente volta pelo condutor de proteção, centenas de ampères, e o B16 desliga o circuito em milissegundos.

E o DR?

No esquema TT, comum em casas com haste de aterramento própria no padrão de entrada, a corrente de falta volta pela terra e fica em poucos ampères, pouco para o disjuntor. Ali quem desliga é o DR de 30 mA, e ele também precisa do PE: sem ele, o DR não vê nada até que uma pessoa faça o caminho. Os detalhes estão em Esquemas de aterramento TN-C-S, TN-S e TT explicados de forma simples.

No esquema TN, o DR de 30 mA é proteção adicional: ele desliga mesmo se o terra falhar e alguém tocar numa carcaça energizada, porque a corrente que passa pela pessoa é uma corrente diferencial-residual. A NBR 5410 exige DR em vários locais da casa, como banheiros, cozinhas, áreas de serviço e áreas externas. Mas ele é uma segunda camada, não um substituto do terra: só atua quando a corrente já está passando pelo corpo, e limita quanto tempo o choque dura, não se ele acontece. Como o DR faz a conta está em Por que o DR desarma?

Ligando o terra, passo a passo

É assim que está ligada a resposta do exercício, e assim se liga uma luminária classe I num ponto de luz com fase, neutro, retorno e terra:

1. Desligue e confirme a ausência de tensão. Desligue o disjuntor do circuito, impeça que alguém o religue (trava, aviso) e confirme com um detector de tensão de dois polos que não há tensão no teto, testando o instrumento numa fonte energizada conhecida antes e depois. Interruptor desligado não é desenergizar: ele só corta o retorno da lâmpada e, num circuito mal ligado, pode estar cortando o neutro.
2. Identifique os condutores. Retorno (vindo do interruptor; preto, vermelho ou outra cor de fase), neutro (azul-claro), terra (verde-amarelo ou verde).
3. Retorno e neutro nos bornes L e N da luminária.
4. Terra no borne com o símbolo de aterramento, e em nenhum outro lugar. Se na caixa vários condutores de proteção se juntam num conector, o terra da luminária entra no mesmo conector.
5. Deixe o terra um pouco mais comprido que fase e neutro: se alguém puxar o cabo, ele é o último a sair do borne.
6. Confira as ligações de terra dentro da luminária. Algumas têm partes metálicas separadas (canopla, refletor) ligadas ao corpo por um cabinho verde-amarelo; ele precisa estar lá e firme.
7. Feche, religue, teste.

No WireWhy, a mesma correção é um único fio: do borne PE da alimentação ao borne PE da lâmpada.

Testando o terra

Um terra que parece ligado ainda não é prova. O eletricista testa de duas formas:

• Desenergizado: continuidade do condutor de proteção. Com o circuito desligado, um ohmímetro de baixa resistência (os instrumentos de ensaio de instalação medem com pelo menos 200 mA) mede do barramento de terra do quadro até a carcaça da luminária. O resultado deve ser uma fração de ohm, coerente com o comprimento e a seção do cabo.
• Energizado: impedância do laço de falta e DR. Um medidor de laço mede exatamente o caminho que a corrente de falta faria e mostra se a proteção desliga a tempo. O DR do circuito é testado com um testador de DR.

Mais sobre as medições em Medições na instalação elétrica.

Quando não tem terra no ponto de luz

Em muitas casas mais antigas, ao ponto de luz só chegam fase (ou retorno) e neutro: o terra nunca foi puxado, às vezes nem existe no quadro. A NBR 5410 pede condutor de proteção em todos os circuitos, mas muita instalação foi feita antes disso ou sem seguir a norma. Pendurar uma luminária metálica ali é um problema de verdade, e há respostas erradas e certas.

Nunca ligue o borne de terra no neutro. É a gambiarra mais comum e uma das mais perigosas. Se o neutro se soltar em algum ponto antes, a corrente que passa pela lâmpada leva o neutro, e a carcaça junto, à tensão da fase. Se alguém um dia inverter fase e neutro (no interruptor, na caixa, na próxima reforma), a carcaça fica energizada direto. E num circuito com DR, a corrente que volta pela carcaça em vez do neutro pode fazer o DR desarmar.

O que fazer no lugar disso:

• Escolha uma luminária classe II (quadrado dentro de quadrado), que não precisa de terra.
• Mande puxar o condutor de proteção. Muitas vezes o eletricista consegue passar o fio terra pelo eletroduto existente; numa reforma, é o momento de aterrar a instalação inteira.
• Instale um DR de 30 mA como proteção adicional, principalmente se a instalação antiga vai ficar. Ele reduz o risco, mas não transforma uma luminária classe I sem terra numa luminária segura.
• Chame um eletricista antes de instalar uma luminária classe I num circuito assim. Uma luminária metálica com o borne de terra vazio é exatamente a luminária do exercício.

Erros clássicos

• Terra não ligado, como no exercício. A lâmpada acende, então ninguém percebe, até a falha.
• Terra ligado no neutro, na caixa ou na luminária, como vimos acima.
• Cabinho de terra interno faltando ou frouxo: o borne está ligado, mas o refletor ou a canopla não.
• Fio verde-amarelo usado como fase ou retorno. Nunca é permitido, porque toda medição e todo serviço futuro no circuito parte do princípio de que ele é o terra.

Experimente no WireWhy

O exercício gratuito Aterramento de uma luminária metálica abre exatamente esse circuito: alimentação, disjuntor B16, interruptor e uma luminária metálica que acende. Clique em Testar no objetivo "Tocar a carcaça é seguro quando a fase encosta nela": o WireWhy encosta a fase na carcaça, mostra a tensão de contato, e nada desarma. Ligue o PE e tente de novo: o B16 desliga na hora. Clique na marca da falha na luminária para retirá-la, religue o B16 e clique em Verificar meu trabalho. Depois monte o mesmo circuito numa tela vazia, mude a alimentação para 127 V ou para o esquema TT e veja o que muda, e por que no TT o DR é indispensável.

Abra o WireWhy em wirewhy.com/pt-br: é gratuito e não precisa de conta.

Mais do mesmo curso: Como ligar interruptor simples; Como ligar tomada; Como ligar minuteria com pulsadores.