O que é um GFCI?

Quando um receptáculo GFCI dispara, você o redefine pressionando o botão Redefinir.

Quando a eletricidade residencial estava em sua infância no início do século XX, os circuitos não incluíam um caminho de terra e os choques eram comuns. Você pode sofrer um choque ligando um interruptor de luz ou tocando em um aparelho. Para remediar isso, o Código Elétrico Nacional (NEC) começou a exigir aterramento em 1947, primeiro nas tomadas da lavanderia e em 1962 para todos os circuitos de ramificação de um edifício. A física é complicada, mas o aterramento de um circuito basicamente dá à eletricidade um caminho para a Terra, para que ele não o encontre passando pelo corpo de uma pessoa ou por materiais de construção inflamáveis.

Um caminho de aterramento reduz a probabilidade de choques, mas não é incomum que esse caminho seja comprometido por isolamento desgastado ou uma conexão frouxa no sistema. Quando isso acontece, uma pessoa ainda pode sofrer um choque sério e até fatal. O exemplo mais notável é uma pessoa que fica chocada ao manusear involuntariamente uma ferramenta ou aparelho não isolado, como uma furadeira ou secador de cabelo, enquanto está parado na água ou em solo úmido.

O objetivo principal de um GFCI é evitar esse tipo de acidente quando o caminho de aterramento não funciona corretamente. GFCI é um acrônimo que significa interruptor de circuito de falta à terra, e às vezes é reduzido para o GFI, ou interruptor de falta à terra. É basicamente um disjuntor de ação rápida que interrompe o fluxo de eletricidade antes que alguém se machuque. Um GFCI não se destina principalmente a evitar incêndios - esse é o trabalho de um AFCI, ou um interruptor de circuito com falha de arco -, mas também pode fazer isso, eliminando a possibilidade de fios superaquecidos que ocorrem durante uma falha de terra.

Como funciona um GFCI?

Um dispositivo GFCI contém um circuito de estado sólido que monitora a quantidade de corrente que vai para a carga do dispositivo e a quantidade retornada. Essas medições devem sempre ser as mesmas. Se o sinal elétrico retornando ao dispositivo a partir da carga for diferente do sinal que está indo para a carga, o GFCI dispara, abrindo o circuito e interrompendo o fluxo de eletricidade. Os GFCIs são projetados para responder a diferenças de sinal muito pequenas - 4 a 5 mA (miliamperes) - e respondem rapidamente, geralmente em menos de 1/10 segundo.

Tipos de dispositivos GFCI

crédito: Os disjuntores Ace HardwareGFCI eliminam a necessidade de tomadas GFCI individuais.

Os GFCIs começaram a aparecer como receptáculos elétricos em 1971, e ainda são o tipo mais comum de dispositivo GFCI. É fácil distinguir um receptáculo GFCI de um receptáculo convencional porque possui dois botões dispostos verticalmente na face frontal. O botão superior, que pode ou não ser vermelho, é o botão que redefine o disjuntor interno após o disparo, e o botão inferior, que pode estar preto, é um botão de teste. Quando você o pressiona, o disjuntor dispara.

Os disjuntores GFCI são outra forma de dispositivo de proteção de falta à terra. Um disjuntor GFCI difere do convencional por ter um fio branco que deve ser conectado ao barramento neutro no painel para garantir que o disjuntor possa monitorar a corrente de retorno através do circuito. Um disjuntor GFCI protege um circuito inteiro e custa cerca de três receptáculos GFCI. Mas protegerá todo o circuito contra falhas de aterramento.

Os cabos de extensão GFCI fornecem proteção instantânea contra falhas à terra.

Quando você precisa de proteção GFCI instantânea, você tem duas opções temporárias. Um é um receptáculo GFCI portátil que se conecta a um receptáculo convencional e fornece proteção contra falha de aterramento para qualquer dispositivo conectado a ele. Como um receptáculo GFCI permanente, o portátil possui dois botões dispostos verticalmente para redefinir o disjuntor e testá-lo. A outra opção temporária é um receptáculo GFCI com fio. Isso também se conecta a uma tomada convencional e parece com um cabo de extensão comum, exceto pelo módulo GFCI embutido, com seus familiares botões de reset e teste. Qualquer coisa que você conectar a um cabo GFCI possui proteção contra falha de aterramento. Se você precisar de várias tomadas, poderá comprar uma caixa de energia GFCI.

Onde a NEC exige tomadas GFCI?

crédito: Vista RemodelingOutlets perto de pias de cozinha e banheiro devem ter proteção GFCI.

O NEC começou a exigir receptáculos GFCI em 1971, mas apenas em áreas de piscinas. Ele rapidamente estendeu a exigência a todos os receptáculos externos, depois aos canteiros de obras e banheiros e gradualmente a outras áreas de um edifício. A edição de 2017 da NEC (um documento oficial que é revisado a cada três anos) requer GFCIs em locais onde é provável a presença de água. Esses incluem:

• Casas de banho
• Garagens
• Ao ar livre
• Porões inacabados
• Espaços de rastreamento
• Cozinhas
• Lavanderia
• Piscinas e áreas de spa

Quaisquer circuitos protegidos por um disjuntor GFCI não requerem tomadas GFCI separadas. Como a proteção GFCI é necessária em muitos locais, a instalação de um disjuntor GFCI geralmente é uma alternativa econômica para a instalação de receptáculos individuais.

Os disjuntores e receptáculos GFCI devem ser redefinidos ao desarmar, para que estejam acessíveis. O código não permite a instalação de um receptáculo GFCI atrás de um obstáculo, como um sofá ou uma estante de livros.

Dispositivos GFCI / AFCI duplos para proteção total

crédito: Os receptáculos e disjuntores GFCI / AFCI da Schneider Electric estão se tornando padrão.

Um dispositivo GFCI protege contra um surto de corrente que pode potencialmente eletrocutar alguém, enquanto um AFCI protege contra arco elétrico que pode iniciar um incêndio. Ambos os tipos de proteção são obrigatórios pelo código, que requer AFCIs em ainda mais locais do que os requisitos GFCI. Como os AFCIs e GFCIs estão procurando coisas diferentes, eles funcionam de maneiras diferentes. Um AFCI não compara a corrente de entrada e saída. Em vez disso, monitora a força atual e as características da forma de onda, que o ajudam a reconhecer quando ocorre uma anomalia, como arco ou faísca.

Como os GFCIs e os AFCIs fornecem proteção crítica e são exigidos pela NEC, os fabricantes começaram a incorporar ambas as funções em receptáculos, tomadas de energia portáteis e disjuntores. Se você não instalar disjuntores ou tomadas de dupla função, ainda poderá obter os dois tipos de proteção instalando disjuntores AFCI e receptáculos GFCI em todos os locais que a NEC exigir. No entanto, a estratégia mais fácil e eficaz, embora não necessariamente a menos dispendiosa, é instalar disjuntores combinados GFCI / AFCI para todos os circuitos que exigem proteção GFCI ou AFCI.