DISPOSITIVOS DE PROTEO CONTRA SOBRECORRENTE: FUSVEIS E DISJUNTORES

Caso ocorra um defeito num dos aparelhos ligados ao circuito, ou na utilizao inadequada da instalao, a corrente eltrica em alguns circuitos pode atingir valores muito altos, que produzem sobreaquecimento nos condutores e pode provocar incndios, j que entre os materiais que envolvem os condutores pode haver alguns inflamveis. Exemplos de acidentes causados pela utilizao inadequada da instalao eltrica:

Edifcio Joelma curto-circuito no ar condicionado, 187mortes. Edifcio Andraus sobrecarga eltrica,16 mortes.

24/02/1972 Edifcio Andraus. 01/02/1974 Edifcio Joelma

Para garantir o perfeito funcionamento das cargas que esto sendo alimentadas (lmpadas, motores e outros equipamentos eltricos) e dar proteo aos condutores contra sobrecarga e curtocircuito, so empregados os dispositivo de proteo: fusveis e disjuntores.Estes dispositivos devem interromper o circuito automaticamente, sempre que a intensidade da corrente atingir um certo valor que danifique o circuito.

FUSVEISSo elementos mais fracos (de seo reduzida), que so propositalmente intercalados no circuito para interromp-lo sob condies anormais.

Uma corrente elevada que aumenta a temperatura dos componentes poder lev-los queima, caso no haja um desligamento rpido e seguro.Cabe ao fusvel essa misso importante, sobretudo se considerarmos o preo elevado dos equipamentos eltricos e o uso generalizado que se faz da energia eltrica.

COMPONENTES DO FUSVEL

CONTATOSENCAIXE

INVLUCRO ELEMENTO FUSVEL

MATERIAL EXTINTORINDICADOR

Invlucro ou Corpo: De material isolante eltrico e de suficiente resistncia mecnica. Deve possuir elevada rigidez dieltrica no estado seco e no absorver umidade. Deve suportar elevada presso interna e elevao de temperatura. Condenam-se invlucros de papelo, dandose sempre preferncia queles com invlucro de cermica (porcelana ou esteatite) vitrificada.

Esteatite: silicato de magnsio prensado e sinterizado. Porcelana: argila, quartzo, feldspato e caulim.

Contatos: Deve possuir boa condutividade eltrica e elevada resistncia a oxidao. Deve garantir uma boa transferncia de corrente com pequenas perdas em forma de calor. A resistncia de contato depende do material e da presso exercida.

Elemento fusvel: Deve ser inviolvel, no permitindo a sua substituio por outro inadequado. Dever ser totalmente envolvido pelo material extintor. Uma reduo de rea no centro da seo (empescoamento) deve impedir a formao do arco eltrico nas extremidades. Material extintor: Deve possuir granulometria adequada para permitir a expanso dos gases e extino do arco eltrico. geralmente constitudo por areia ou cristais de slica.

Encaixe: Deve ser padronizado para evitar trocas indevidas. Indicador: Permite verificar se o fusvel est queimado sem necessidade de retirlo da base ou test-lo com algum instrumento.

Base do fusvelO fusvel montado sobre uma base, fixo por meio de um soquete padronizado (at 200A) ou um sistema de contato por presso (para correntes mais elevadas).Para correntes acima de 1000 A recomenda-se a subdiviso do circuito em um nmero suficiente de circuitos paralelos, consequentemente de menores correntes individuais.

Durante a fase de desligamento, em que se d a destruio do elo de fuso, ocorre um arco voltaico entre os pontos do circuito que se separam, ocasionado pela ionizao do meio. Este arco representa um perigo para a instalao, podendo inflamar partes adjacentes se no for envolto e extinto imediatamente. Assim, so considerados seguros apenas os fusveis dotados de um elo de fuso totalmente envolto pelo elemento de extino, que elimina o arco com a mxima rapidez.

CARACTERSTICAS ELTRICAS1. Corrente nominal (IN): aquela que o fusvel suporta continuamente sem provocar seu desligamento. No aquece o fusvel acima dos limites especificados por norma. Ela que determina a escolha adequada do fusvel.2. Corrente de curto circuito (ICC): corrente que deve desligar o circuito instantaneamente. 3. Capacidade de ruptura: mxima corrente que ainda permite que o fusvel desligue com segurana. Seu valor dado em kA.

4. Tenso nominal: o valor de tenso que dimensiona a isolao do fusvel. a mxima tenso que o fusvel suporta.

Dimensionamento do fusvel:Ia - Corrente de atuao do fusvel, definida por norma para cada valor de IN. NBR 5410 (Instalaes de baixa tenso) tC - Tempo de atuao, definido por norma para cada valor de IN. Iz - Capacidade de conduo dos condutores. IB - Corrente de projeto.

Dimensionamento do fusvel: Iz > IB IN IB Ia 1,45 Iz Se Ia = 1,45 Iz, o dispositivo desliga no tempo tC (~ 1 h). Exemplo: corrente de projeto: IB = 43 A. Iz = 57 A (S = 10 mm2) capacidade de conduo do condutor. IN 43 A (corrente nominal do fusvel). Posso escolher: IN = 50 A Ia 1,45 Iz = 82,6 A (Corrente de atuao deve interromper o circuito no mximo em 1 h).

IMPORTANTE:- No se permite o uso de fusveis remendados ou consertados, em virtude de geralmente no haver substituio adequada do elo de fuso.- A instalao e retirada do fusvel deve permitir o seu manejo sem perigo para o operador. -Os fusveis dimensionados para um determinado circuito nunca devem ser substitudos por outros de maior corrente nominal. - importante que a instalao dos fusveis na base seja feita com encaixe padronizado, a prova de trocas indevidas, e que o fusvel tenha um elemento de fuso inviolvel -

Curva Caracterstica de Tempo de Desligamento

minutos

2A 4A

6A 8A

Tempo segundos

IN

ICC

Corrente (A)

Curva Caracterstica de Tempo de Desligamento (tempo de fuso corrente)

Fusveis rpido e retardado. Rpido: Circuitos onde no ocorre variao considervel de corrente entre a fase de partida e a de regime normal de funcionamento Retardado: Circuitos com cargas motoras, onde a corrente de partida muito superior a nominal.

I

Corrente (A)

O retardamento obtido por um acrscimo de massa na parte central do elo, onde este apresenta a menor condutncia e, consequentemente, se dar a fuso do elo. Este acrscimo de massa absorve durante um certo tempo parte do calor que se desenvolve na seo reduzida do elo, retardando a elevao de temperatura, cujo valor limite superior a temperatura de fuso do metal usado no elo. Este acrscimo no atua no caso de um curtocircuito, pois no h tempo para a troca de calor.

Curvas caractersticas e seletividadeComportamento seletivo entre fusveis: Deve ocorrer o desligamento do fusvel certo, num sistema protegido por mais de um fusvel (fusveis principais, de entrada e os de proteo de cada circuito secundrio). Apenas os fusveis mais prximos da fonte de defeito devem queimar. Para ter-se um desligamento seletivo deve haver uma diferena mnima de 1,6 entre as respectivas correntes nominais e da estabelecem-se os tamanhos mnimos pelo critrio da seletividade dos fusveis a serem usados.

Curvas caractersticas e seletividade

O comportamento seletivo pode ser conservado pela comparao das caractersticas de desligamento tempo- corrente que cada fusvel (e outros elementos de proteo) deve possuir. Portanto deve-se conhecer as curvas caractersticas de limitao de corrente e desligamento.

Tipos de fusveisFusveis tipo CARTUCHOFABRICAO NACIONAL

Faixas: desde fraes de amperes at diversas dezenas.Partes metlicas de lato, cobre ou bronze. Pode ocorrer oxidao que eleva a resistncia de contato. Elo de fuso: cobre ou chumbo e suas ligas. De seo uniforme, no fixando o ponto de fuso/interrupo.

Invlucro de papelo impregnado com verniz.

Tipos de fusveisFusveis tipo CARTUCHOFABRICAO NACIONAL

Para correntes maiores do que 100 A so preenchidos com cristais de slica, que atuam como elemento extintor.Capacidade de ruptura: 20.000 a 30.000 A, valor satisfatrio para uma srie de aplicaes, inclusive industriais. Bases de montagem no so calibradas, permitindo assim dentro de uma faixa relativamente ampla a troca de um fusvel por outro de maior corrente nominal, prejudicando as condies de segurana da instalao. Se a base aberta h o perigo de choque eltrico no operador.

Fusveis tipo cartuchoFABRICAO FRANCESA - Alto poder de ruptura 20kA a 100KA. - Potncia dissipada reduzida. -Contatos de alta qualidade (cobre prateado). - Espao reduzido.

Fusveis tipo cartuchoFABRICAO FRANCESA

- Elemento fusvel em assegurando maior preciso

prata

virgem,

-Base fechada, maior segurana ao usurio.- Controle de qualidade feito pea por pea para garantir as caractersticas eltricas e dimensionais

- Areia especial, isenta de elementos metlicos.

Fusveis tipo DIAZEDCompe-se de um corpo de porcelana cilndrico fechado nas suas extremidades por duas tampas metlicas, nas quais soldado o elo de fuso ou preso por meio do anel de fixao prprio.Elo de fuso: basicamente de cobre, podendo ser revestido de zinco.

Fusveis tipo DIAZED

Possui indicador. O elo de fuso possui um estreitamento central.

Entre o elo de fuso e o corpo de porcelana colocado o elemento extintor (areia), que preenche todo o espao vazio entre o corpo e o elo.

Fusveis tipo DIAZED: Partes constituintes.

Encaixe (contato)

Elemento Extintor Corpo de Porcelana Elo de Fuso

Indicador

Fusveis tipo DIAZEDSo inviolveis, calibrados de acordo como seu valor nominal de corrente, mediante a variao adequada de uma das tampas metlicas de fechamento, para evitar a troca de um fusvel por outro maior, mantendo-se as condies de segurana da instalao prevista no projeto.

Fusveis tipo DIAZEDOs parafusos de ajuste tambm so especficos para cada corrente nominal, evitando a troca indevida ou equivocada por um fusvel de maior corrente nominal.Faixa: de dcimos de amperes at 200 A e mais, para tenses de at 500V nos tipos rpido e retardado.

Bases: Fechada e aberta

Anel

Base

Fusvel Tampa

Parafuso de ajuste

Fusveis tipo RolhaFABRICAO NACIONAL

Corpo de porcelana com rosca de lato ou bronze na sua parte inferior.O elo de fuso no envolto por elemento extintor, alm de no ser calibrado rigorosamente.

No possui reduo de seo do elemento fusvel e ligado diretamente na parte exterior do fusvel, fazendo com que ao fundir o material permanea no soquete de fixao, danificandoo pelo efeito do arco e dificultando o contato eltrico posterior.

Fusveis tipo RolhaFABRICAO NACIONAL Tem pequena capacidade de ruptura, alm de no garantir plena segurana de desligamento e com resistncia de contato por vezes bem acentuada. Correntes nominais de at 30 A e 220V. No possui indicador. Fio de elo a base de chumbo e pode ser facilmente substitudo quando queima. Normalmente sem empescoamento.

Fusvel tipo rolha nacional

Base com chave seccionad ora para fusvel rolha

Anel em dente de serra

Fusveis tipo RolhaFABRICAO NORTE-AMERICANA No devem ser usados em circuitos com mais de 125 V entre condutores, mas podem ser usados em sistemas com neutro aterrado, onde os circuitos apresentam tenso superior a 115 V entre condutores no aterrados, porm tenses inferiores a 150 V entre qualquer condutor no aterrado e a terra.

Os porta fusveis para fusveis rolha devem ser do tipo S, a fim de acomod-los.Devem ser projetados ou equipados com adaptadores para receber fusveis tipo S, de 0 a 15 A, de 16 a 20 A ou de 21 a 30 A.

Fusveis tipo RolhaFABRICAO NORTE-AMERICANA

Os porta-fusveis ou adaptadores de 0 a 15 A no devem poder receber fusveis de 20 ou 30 A e os de 20 A no devem poder acomodar fusveis de mais de 30A.O objetivo desta regra evitar a colocao de fusveis de maior capacidade em circuitos de 1 e 20 A. Os fusveis tipo Edison so usados apenas como reposio.

O passo da rosca no permite a troca indevida do fusvel. O receptculo rosqueado do porta-fusvel tipo plugue deve ser ligado no lado da carga do circuito, sendo que o NEC no exige nenhum dispositivo de desligamento no lado da alimentao de uma fusvel rolha.

DISJUNTORES TERMOMAGNTICOS EM CAIXAS MOLDADASTem por funo interromper o circuito em caso de sobrecarga ou curtocircuito. Consiste de elementos de disparo termo-magntico. Uma lmina bimetlica interrompe o circuito no caso de sobrecorrente (trmico).Uma bobina de induo desliga o circuito instantneamente no caso de um curtocircuito (magntico).

DISJUNTORES TERMOMAGNTICOS EM CAIXAS MOLDADASO mecanismo de operao de rpido fechamento e rpida abertura, de modo que os contatos no podem ser mantidos fechados em condies de curto circuito ou sobrecarga.O mecanismo de extino do arco consiste de lminas de metal espaadas, que extinguem o arco e absorvem o calor. O abafador envolve os contatos fixo e mvel.

DISJUNTORES TERMOMAGNTICOS EM CAIXAS MOLDADAS

DISJUNTORES TERMOMAGNTICOS EM CAIXAS MOLDADAS

CURVA DE DESLIGAMENTO (TEMPO-CORRENTE) DOS DISJUNTORES TERMOMAGNTICOSTipo L: PROTEO DE CIRCUITOS DE ILUMINAO E DE COMANDO.

Tipo G: PROTEO DE MOTORES, TRANSFORMADORES E APARELHOS SENSVEIS A SOBRECARGAS TRMICAS.

NOVAS TOMADAS

NOVAS TOMADAS

TOMADAS PADRONIZADAS

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