Por que o DR desarma? Como funciona o dispositivo diferencial residual e o que o botão de teste realmente verifica

A luz apaga, a geladeira para, e no quadro uma alavanca caiu: o DR. Você religa e ele cai de novo. Ou segura uma semana e desarma no meio da noite. Para entender o porquê, basta uma ideia: o DR não mede quanta corrente passa. Ele mede se toda a corrente volta.

Para que serve o DR

O dispositivo diferencial residual (DR) protege pessoas. Ele desliga o circuito quando parte da corrente escapa por outro caminho: por uma isolação danificada, por um aparelho molhado ou pelo corpo de alguém. Ele aparece no quadro como IDR (interruptor diferencial residual, só a proteção diferencial) ou como DDR (disjuntor diferencial residual, que junta DR e disjuntor).

Tão importante quanto o que ele faz é o que ele não faz:

• Não protege o condutor contra sobrecarga nem contra curto-circuito entre fase e neutro. Todo circuito depois de um IDR continua precisando de um disjuntor.
• Não protege quem toca a fase e o neutro ao mesmo tempo. A corrente sai por um e volta pelo outro; para o DR, isso parece uma carga normal.
• Não limita o valor da corrente de choque. Limita quanto tempo ela dura.

Como funciona: um núcleo, dois condutores

Dentro do DR, a fase e o neutro passam juntos por um pequeno núcleo em forma de anel. Num circuito sadio, cada ampère que sai pela fase volta pelo neutro. Os campos magnéticos se anulam e o núcleo não percebe nada.

Se parte da corrente volta por outro caminho, pelo condutor de proteção (PE), pela terra ou por uma pessoa, as duas correntes deixam de ser iguais. A diferença é a corrente diferencial residual. Ela magnetiza o núcleo, um enrolamento a detecta e o disparador abre os contatos.

A característica principal é a corrente diferencial-residual nominal, IΔn:

IΔn	Uso típico
10 mA	Circuitos isolados em que se quer mais sensibilidade, como alguns equipamentos de banheiro
30 mA	Proteção de pessoas: banheiros, cozinhas, áreas de serviço, áreas externas, tomadas
100 mA, 300 mA	Proteção contra incêndio e dispositivos a montante, para seletividade

Um DR de 30 mA deve atuar entre metade e o valor total de IΔn, ou seja, entre 15 e 30 mA. Com 30 mA, um DR comum (sem retardo) deve abrir em até 300 ms; com 150 mA (cinco vezes IΔn), em até 40 ms. É essa rapidez que importa: 30 mA e esses tempos foram escolhidos para que a corrente pelo corpo seja interrompida antes de conseguir parar o coração.

Os DR seletivos (tipo S, com um S dentro de um quadrado) esperam um pouco mais de propósito. Ficam na origem da instalação, para que o DR de 30 mA do circuito com defeito atue primeiro e só esse circuito fique sem energia.

Onde o DR é obrigatório

A NBR 5410 exige proteção adicional por DR de no máximo 30 mA nos circuitos que atendem locais com banheira ou chuveiro, nas tomadas em áreas externas, nas tomadas internas que possam alimentar equipamentos externos e, em residências, nos circuitos de cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e demais áreas internas molhadas ou sujeitas a lavagens. Na prática, muitos quadros novos colocam quase tudo atrás de um DR de 30 mA.

O tipo também conta. O tipo AC só reage a correntes de fuga senoidais. O tipo A também detecta a corrente contínua pulsante que muitos aparelhos eletrônicos produzem, e é a escolha mais segura para instalações novas.

Por que desarma: as causas mais comuns

1. Uma fuga de verdade

Aí o DR está fazendo o trabalho dele. Uma chaleira com resistência trincada, uma máquina de lavar com problema, uma tomada externa cheia de água de chuva, um prego atravessando um cabo. Se desarma sempre que um aparelho específico é ligado, tire esse aparelho da tomada e mande verificar.

2. O chuveiro elétrico

Um caso bem brasileiro. Chuveiros com resistência nua aquecem a água com a resistência em contato direto com ela, e parte da corrente escapa pela água e pelo encanamento. Um DR de 30 mA percebe essa fuga e desarma, às vezes só com o chuveiro na posição mais quente. A solução não é tirar o chuveiro do DR, e sim usar um chuveiro com resistência blindada, próprio para circuitos com DR, e verificar o aterramento.

3. Neutro “emprestado”

O erro de ligação mais comum por trás de “desarma assim que eu acendo a luz”. O circuito pega a fase depois do DR, mas o neutro de outro lugar: de outro DR, ou do barramento de neutro antes do DR. A corrente da lâmpada sai pela fase do DR e volta por fora do núcleo. Para o DR, isso é corrente residual, e ele desarma no instante em que a carga começa a consumir.

A solução nunca é um DR menos sensível. O neutro de cada circuito tem que sair do mesmo DR que a fase.

A fase da lâmpada passa pelo DR, mas o neutro vem direto da alimentação. O DR desarma assim que a lâmpada consome corrente; os fios numerados mostram o caminho da corrente que não voltou por ele.

4. Neutro e terra juntos depois do DR

Se N e PE se encostam em qualquer ponto depois do DR (fios trocados numa tomada, um neutro ligado ao terra “para funcionar”, umidade numa caixa de passagem), parte da corrente do neutro volta pelo PE. O DR vê a diferença e desarma, muitas vezes só com a carga ligada, o que parece aleatório.

Computadores, carregadores e drivers de LED também têm pequenas fugas ao PE por projeto. Uma a uma são inofensivas; somadas num único DR de 30 mA, podem não ser. Uma regra prática é manter a fuga permanente abaixo de cerca de 30 % de IΔn, e esse é um motivo para dividir a instalação em mais de um DR.

O que faz o botão de teste

O botão T (teste) liga, por um resistor, a fase de um lado do núcleo ao neutro do outro lado. A corrente de teste sai pelo núcleo e volta por fora dele, então o DR vê uma corrente residual criada de propósito e deve desarmar.

Apertar o botão prova que o núcleo, o disparador e o mecanismo funcionam, e evita que os contatos fiquem presos. Os fabricantes recomendam testar periodicamente, em geral uma vez por mês; a etiqueta do dispositivo diz com que frequência.

O que ele não prova:

• que o DR atua rápido o bastante na corrente nominal (isso se mede com um testador de DR);
• que o aterramento da instalação está bom, porque a corrente de teste nem passa pelo PE;
• que todo circuito que você acha protegido passa mesmo por esse DR.

Se não desarmar ao apertar o botão, o DR está com defeito. Deixe-o desligado e chame um eletricista.

O mesmo circuito ligado corretamente, na vista realista, depois de apertar o botão de teste: o DR desarma e não há erro de ligação. O teste comprova o mecanismo, não o aterramento.

Quando chamar um eletricista

Religar o DR depois de um desarme isolado é normal. Desarme repetido é um aviso: há uma fuga ou uma ligação errada. Encontrá-la exige desligar circuitos, medir a resistência de isolamento e abrir tomadas e caixas, trabalho para um eletricista qualificado, conforme a NR-10. Nunca faça jumper no DR nem troque por um menos sensível para ele “parar de cair”.

Veja acontecer, sem risco

Todas essas causas podem ser montadas e provocadas no WireWhy sem perigo nenhum. Ligue uma alimentação, um DR de 30 mA, um disjuntor e uma lâmpada, depois tire o neutro da lâmpada direto da alimentação em vez do DR: o DR desarma quando a lâmpada acende, e o WireWhy numera os fios por onde passou a corrente desequilibrada. Troque N e PE numa tomada, coloque uma falta à terra num aquecedor ou aperte o botão de teste e leia o que aconteceu e por quê.

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