ctc m1 b_v1_t

1. CTC_M1B_V1_T 1 MDULO 1 Comando e Proteo de Motores e Circuitos Eltricos CA de Baixa Tenso

2. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 2 Mdulo 1 Comando e Prote o * Material sujeito a alteraes sem prvio aviso!

3. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 3 Mdulo 1 Comando e Prote o Sumrio 1 Anlise dos Dispositivos Eltricos Utilizados em Baixa Tenso______________ 10 1.1 Dispositivos de Seccionamento ___________________________________________11 1.2 Dispositivos de Proteo ________________________________________________12 2 Caractersticas e Especificao dos Componentes das Chaves de Partida WEG _ 13 2.1 Fusveis ______________________________________________________________ 13 2.1.1 Fusveis de Fora (D OU NH) ________________________________ ________________13 2.1.1.1Classificao________________________________ ___________________________ 14 2.1.1.2Curvas Tempo x corrente de Fusveis weg ________________________________ ____15 2.1.1.3Dimensionamento________________________________ _______________________ 17 2.1.1.4Exemplo de Clculo: ________________________________ ____________________ 19 2.1.2 Fusveis de Comando ________________________________ _______________________ 21 2.1.2.1Dimensionamento________________________________ _______________________ 21 2.2 Contatores ____________________________________________________________ 26 2.2.1 Definio (de norma): ________________________________ ______________________ 26 2.2.2 Contato Principal ________________________________ __________________________ 28 2.2.3 Contatos Auxiliares ________________________________ ________________________ 28 2.2.4 Sistema de Acionamento ________________________________ ____________________ 29 2.2.5 Etiquetas e Identificao de Terminais ________________________________ _________29 2.2.5.1Nomenclatura de Contatos em Contatores ________________________________ ____29 2.2.6 Fases de uma Manobra ________________________________ ______________________ 36 2.2.6.1Processo de Ligao ________________________________ _____________________ 36 2.2.6.2Estado Fechado ________________________________ ________________________ 37 2.2.6.3Processo de Desligamento ________________________________ ________________38 2.2.6.4Estado Aberto ________________________________ __________________________ 39 2.2.7 Ensaios Realizados________________________________ _________________________ 39 2.2.8 Posio de Montagem ________________________________ ______________________ 41 2.2.9 Seleo de contatores ________________________________ _______________________ 42 2.3 Dimensionamento de Contatores de Fora _________________________________43 2.3.1 Critrios de Escolha ________________________________ ________________________ 43 2.3.2 Comutao de Motores com Rotor de Gaiola ________________________________ ____47 2.3.2.1Escolha para Categoria de Emprego AC3 ________________________________ ____47 2.3.3 Comutao de Cargas Resistivas Categoria AC-1 _______________________________ 47 2.3.4 Chaveamento de Capacitores Categoria AC-6b ________________________________ _48 2.3.5 Comutao de Lmpadas ________________________________ ____________________ 49 2.3.5.1Lmpadas Incandescentes ________________________________ ________________49 2.3.5.2Lmpadas Fluorescentes________________________________ __________________49 2.3.5.3Lmpadas de Vapor de Mercrio de Alta Presso ______________________________ 49 2.3.5.4Lmpadas de Vapor Metlico de Halognio ________________________________ __49 2.3.5.5Lmpadas Mistas ________________________________ _______________________ 49 2.3.5.6Lmpadas de Vapor de Sdio de Alta e B aixa Presso __________________________ 50 2.3.6 Comutao de Corrente Contnua ________________________________ _____________50 2.3.7 Comutao em Aplicaes Especiais ________________________________ ___________50 2.3.7.1Comutao de transformadores a vazio (sem carga no secundrio): ________________50 2.3.7.2Comutao de Transformadores em Mquinas de Solda: ________________________ 51 2.3.8 Acessrios ________________________________ _______________________________ 51 2.4 Protetores Trmicos (sondas trmicas) pa ra Motores Eltricos _______________53 2.4.1 Termostatos:________________________________ ______________________________ 53 2.4.2 Termistores PTC ________________________________ _________________________ 55 2.4.3 Termoresistncias PT100 ________________________________ __________________56 2.4.4 Protetores Bimetlicos de Disco: ________________________________ ______________57

4. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 4 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.5 Rels de Sobrecarga ____________________________________________________58 2.5.1 Definio e Funo ________________________________ ________________________ 58 2.5.2 Construo e Operao ________________________________ _____________________ 58 2.5.2.1Dispositivo Mecnico Sensvel Contra Falta de Fase ____________________________ 59 2.5.2.2Proteo com Rels + TCs ________________________________ _______________61 2.5.2.3Curva Caracterstica de Desarme dos rels trmicos (conforme IEC 60947) _________61 2.5.3 Condies de Servio ________________________________ _______________________ 62 2.5.3.1Temperatura Ambiente ________________________________ ___________________ 62 2.5.3.2Compensao de Temperatura ________________________________ _____________63 2.5.3.3Posio de Montagem ________________________________ ___________________ 63 2.5.4 Caractersticas de Operao ________________________________ __________________63 2.5.4.1Corrente Nominal do Motor ________________________________ _______________63 2.5.4.2Caractersticas da Rede ________________________________ __________________63 2.5.4.3Nmero de Manobras ________________________________ ____________________ 64 2.5.4.4Instalao de Rels Tripolares para Servio Mono e Bifsico _____________________ 64 2.5.5 Rels de Sobrecarga WEG ________________________________ ___________________ 64 2.5.5.1Caractersticas Dos Rels WEG: ________________________________ ___________65 2.5.5.2Terminais:________________________________ _____________________________ 66 2.5.5.3Tecla Multifuno - Proramao RW 17D, 27D, 67D 117.1D, 117.2D, 317D e 407D __66 2.5.6 Seleo de rels de sobrecarga weg ________________________________ ____________67 2.6 Rels Temporizadores __________________________________________________68 2.6.1 Seleo de rels temporizadores: ________________________________ ______________69 2.6.2 Tipos de rels temporizadores ________________________________ ________________70 2.6.3 Esquemas de ligao de rels temporizadores ________________________________ ____72 2.6.3.1Retardo na Energizao - RTW RE ________________________________ _________72 2.6.3.2Pulso na Energizao - RTW pE ________________________________ ___________73 2.6.3.3Cclico - RTW CI / CIL / CID / CIR ________________________________ _______74 2.6.3.4Estrela-Triangulo - RTW et ________________________________ _______________75 2.6.3.5Rel Temporizador - Retardo na Energizao - RTW RE ________________________ 76 2.6.4 Ajuste da Temporizao do Rel ________________________________ ______________77 2.6.5 Indicaes Luminosas ________________________________ ______________________ 77 2.7 Rels Protetores - RPW _________________________________________________78 2.7.1 Rel Seqncia de Fase RPW SF ________________________________ ____________78 2.7.1.1Seleo ________________________________ _______________________________ 78 2.7.1.2Esquema de Ligao ________________________________ _____________________ 79 2.7.1.3Diagrama Funcional ________________________________ _____________________ 79 2.7.1.4Indicaes Luminosas ________________________________ ___________________ 79 2.7.2 Rel Falta de Fase RPW FF ________________________________ ________________80 2.7.2.1Seleo ________________________________ _______________________________ 81 2.7.2.2Esquema de Ligao ________________________________ _____________________ 81 2.7.2.3Diagrama Funcional ________________________________ _____________________ 81 2.7.2.4Ajuste de Sensibilidade ________________________________ __________________82 2.7.2.5Indicaes Luminosas ________________________________ ___________________ 82 2.7.3 Rel Falta de Fase e sequencia de fase RPW FSF _______________________________ 83 2.7.3.1Seleo ________________________________ _______________________________ 84 2.7.3.2Esquema de Ligao ________________________________ _____________________ 84 2.7.3.3Diagrama Funcional ________________________________ _____________________ 84 2.7.3.4Ajuste de Sensibilidade ________________________________ __________________85 2.7.3.5Indicaes Luminosas ________________________________ ___________________ 85 2.7.4 Rel de sub ou sobretenso e falta de fase RPW ss_______________________________ 86 2.7.4.1Seleo ________________________________ _______________________________ 87 2.7.4.2Esquema de Ligao ________________________________ _____________________ 87 2.7.4.3Diagrama Funcional ________________________________ _____________________ 87 2.7.4.4Ajuste de Sensibilidade ________________________________ __________________88 2.7.4.5Indicaes Luminosas ________________________________ ___________________ 88 2.7.5 Rel de proteo ptc RPW ptc ________________________________ ______________89

5. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 5 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.7.5.1Seleo ________________________________ _______________________________ 90 2.7.5.2Esquema de Ligao ________________________________ _____________________ 90 2.7.5.3Diagrama Funcional ________________________________ _____________________ 91 2.7.5.4Indicaes Luminosas ________________________________ ___________________ 91 2.8 Rel de Nvel RNW ___________________________________________________92 2.8.1 Rel de nvel de Enchi mento - RNW En ________________________________ ________94 2.8.1.1Esquema de Ligao ________________________________ _____________________ 94 2.8.1.2Diagrama funcional ________________________________ _____________________ 95 2.8.2 Rel de nvel de Esvaziamento - RNW ES ________________________________ ______95 2.8.2.1Esquema de Ligao ________________________________ _____________________ 95 2.8.2.2Diagrama funcional ________________________________ _____________________ 96 2.9 Transformadores ______________________________________________________ 97 2.9.1 Transformador de Comando ________________________________ _________________97 2.9.1.1Formas de Instalao ________________________________ ____________________ 97 2.9.1.2Dimensionamento________________________________ _______________________ 97 2.9.2 Auto Transformadores de Partida ________________________________ _____________98 2.9.2.1Dimensionamento________________________________ _______________________ 98 2.9.3 Transformadores de Corrente (TCs) ________________________________ ___________99 2.10 Disjuntor ________________________________________________________ 100 2.10.1Funcionamento________________________________ ___________________________ 100 2.10.2Capacidade de Interrupo ________________________________ __________________101 2.10.3Categoria de Utilizao para Disjuntores ________________________________ _______101 2.10.4Classificao dos Disjuntores ________________________________ _______________102 2.10.4.1 Sob o ngulo de funcionamento, podemos classific -los em trs classes denominadas standard, limitadores e sele tivos. ________________________________ __________102 2.10.4.2 Pode-se classificar os disjuntores, tambm, sob o ponto de vista de aplicao em: 103 2.10.5Disparadores em Disjuntores ________________________________ ________________104 2.10.6Vida til e Freqncia de Manobra ________________________________ ___________104 2.10.7Contatos Auxiliares ________________________________ _______________________ 105 2.10.8Tipos de Disjuntores ________________________________ ______________________ 105 2.10.8.1 Disjuntores Ligados Diretamente Carga ________________________________ 106 2.10.8.2 Disjuntores de Distribuio ________________________________ ___________106 2.10.8.3 Disjuntores de Acoplamento ________________________________ __________106 2.11 Seletividade entre Dispositivos de Proteo em Baixa Tenso _____________ 107 2.11.1Fusveis Ligados em srie com fusveis ________________________________ ________107 2.11.2Fusveis Ligados em Srie com Disjuntores ________________________________ ____107 2.11.3Disjuntor em Srie com Fusvel ________________________________ ______________108 2.12 Anlise e Determinao do Nvel de Curto-Cicuito______________________ 110 2.12.1Introduo ________________________________ ______________________________ 110 2.12.2Anlise do Curto-Circuito Trifsico Tripolar ________________________________ __110 2.12.3Valores mdios de impedncia e resistncia de transfor madores ____________________ 114 2.12.4Clculo de Curto-Circuito pelo Mtodo Simplificado _____________________________ 114 2.12.5Determinao das Resistncias Adicionais do Sistema ____________________________ 114 2.12.6Grandezas para a Especificao________________________________ ______________116 2.12.6.1 Corrente Nominal ________________________________ __________________116 2.12.6.2 Tenso Nominal ________________________________ ____________________ 116 2.12.6.3 Valor eficaz da Corrente de Curto-Circuito Ik_____________________________ 116 2.13 Exerccio de aplicao de dimensionamento de nvel de curto-circuito. _____117 2.14 Linha de Disjuntores em Caixa Moldada WEG ________________________ 122 2.14.1Caractersticas: ________________________________ ___________________________ 122 2.14.2Etiqueta de Identificao: ________________________________ ___________________123 2.14.3Dados complementares para a seleo de disjuntores: _____________________________ 124 2.14.4Funes adicionais da linha WEG: ________________________________ ___________125

6. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 6 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.14.5Acessrios ________________________________ ______________________________ 125 2.14.6Disjuntores Para a Proteo de Circuitos de Motores (DWM) ______________________ 129 2.14.7Disjuntores Para a Proteo de Geradores (DWG) _______________________________ 129 2.14.8Chave de Transferncia Motorizada - CTM ________________________________ ____129 2.14.9Interruptores - IWA ________________________________ _______________________ 129 2.15 Codificao e Seleo de Disjuntores em Caixa Moldada_________________ 130 2.16 Exemplo de Seleo _______________________________________________131 2.16.1Nvel de Curto-Circuito da Instalao ________________________________ _________133 2.17 Disjuntor-Motor MPW 25 __________________________________________134 2.17.1Tabela de Seleo ________________________________ ________________________ 134 2.17.2Codificao e Seleo de Disjuntores ________________________________ _________136 2.17.3Curvas de Disparo ________________________________ ________________________ 137 2.17.4Posio de Montagem ________________________________ _____________________137 2.17.5Acessrios ________________________________ ______________________________ 138 2.18 Linha de Minidisjuntores - Minidisjuntores MDW______________________ 141 2.18.1Caractersticas Gerais ________________________________ ______________________ 141 2.18.2Curvas Caractersticas de Disparo ________________________________ ____________141 2.18.2.1 Coordenao de Proteo ________________________________ ____________142 2.18.3Tabela de Seleo ________________________________ ________________________ 142 2.18.4Codificao e Seleo de mini Disjuntores ________________________________ _____143 2.18.5Dados Tcnicos ________________________________ __________________________ 143 2.19 Interruptores Seccionadores SIW ____________________________________144 2.19.1Tabela de Seleo ________________________________ ________________________ 144 2.19.2Exemplo de codificao: ________________________________ ___________________144 2.19.3Dados Tcnicos ________________________________ __________________________ 145 2.20 Interruptores Diferenciais Residuais DRs ___________________________ 145 2.20.1Sensibilidade ________________________________ ____________________________ 145 2.20.2Princpio de Funcionamento ________________________________ ________________146 2.20.3Diagramas de Ligao ________________________________ _____________________146 2.20.4Tabela de Seleo ________________________________ ________________________ 147 2.20.5Exemplo de codificao: ________________________________ ___________________147 2.21 Dispositivo de Proteo contra surtos DPS SPW ______________________ 148 2.21.1Classe de Proteo ________________________________ ________________________ 148 2.21.2Sinalizao de Estado ________________________________ _____________________148 2.21.3Tabea de Seleo ________________________________ ________________________ 149 2.21.4Esquema de Ligao ________________________________ ______________________ 149 2.22 Comando e Sinalizao ____________________________________________150 2.22.1Montagem ________________________________ ______________________________ 150 2.22.2Encaixe e Posicionamento ________________________________ __________________151 2.22.3Segurana e Confiabilidade ________________________________ _________________151 2.22.4Linha de Botes ________________________________ __________________________ 152 2.22.5Linha de Botes de Emergncia ________________________________ ______________153 2.22.6Sinaleiros ________________________________ _______________________________ 153 2.22.7Comutadores ________________________________ ____________________________ 154 2.22.8Blocos de contatos ________________________________ ________________________ 155 2.22.9Blocos de iluminao com led integrado ________________________________ _______155 2.22.10 Blocos para iluminao ________________________________ _________________156 2.22.11 Blocos para iluminao com led integrado ________________________________ __156 2.22.12 Bloco redutor de tenso ________________________________ _________________157 2.22.13 Identificao de Botes Sinaleiros ________________________________ _________158 2.23 Escolha do Tipo de Chave __________________________________________159

7. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 7 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.23.1Partida Direta ________________________________ ____________________________ 159 2.23.2Partida Estrela-Tringulo ________________________________ ___________________160 2.23.2.1 Seqncia Operacional (Com Rel de Tempo Estrela -Tringulo)______________163 2.23.3Partida Compensadora ________________________________ _____________________163 2.23.4Partida Srie-Paralelo________________________________ ______________________ 165 2.23.5Comparativo Estrela Tringulo x Compensadora ________________________________ 168 2.23.6Escolha da Chave em Funo do Motor e da Rede _______________________________ 169 2.24 Dimensionamento dos Componentes Bsicos da Chave __________________ 170 2.24.1Chave de Partida Direta ________________________________ ____________________ 171 2.24.1.1 Corrente no Trecho ________________________________ _________________171 2.24.1.2 Roteiro de Clculo ________________________________ __________________171 2.24.1.3 Diagrama Padro WEG ________________________________ ______________174 2.25 Chave de Partida Estrela-Tringulo__________________________________175 2.25.1Correntes nos Trechos ________________________________ _____________________175 2.25.2Roteiro de Clculo ________________________________ ________________________ 177 2.25.3Diagrama Padro WEG ________________________________ ____________________ 181 2.26 Chave de Partida Compensadora ____________________________________183 2.26.1Corrente nos Trechos ________________________________ ______________________ 183 2.26.2Roteiro de Clculo ________________________________ ________________________ 185 2.26.3Diagrama Padro WEG ________________________________ ____________________ 189 2.27 Chave de Partida Estrela Srie Paralela ______________________________ 190 2.27.1Corrente nos Trechos ________________________________ ______________________ 190 2.27.2Roteiro de Clculo ________________________________ ________________________ 192 2.27.3Diagrama Padro WEG ________________________________ ____________________ 195 2.28 Equipamentos Opcionais ___________________________________________197 2.29 Diagrama de Chaves Especiais ______________________________________198 2.29.1Reverso Direta ________________________________ __________________________ 198 2.29.2Partida Direta com Frenagem ________________________________ _______________198 2.29.3Comando por Boto Fim de Curso ________________________________ ____________199 2.29.4Comando por Pressostato________________________________ ___________________199 2.29.5Proteo Trmica por Termistor ________________________________ _____________200 2.29.6Motor de Duas Rotaes com Dois Enrolamentos Separados _______________________ 200 2.29.7Motor Dahlander ________________________________ _________________________ 201 2.29.8Estrela-Tringulo com reverso ________________________________ ______________201 2.29.9Partida Compensadora com Apenas um Auto Transformador _______________________ 202 2.30 Condio de Servios de Chaves _____________________________________203 2.30.1Queda de Tenso ________________________________ _________________________ 203 2.30.1.1 Circuitos Alimentadores de Motores Eltricos ____________________________ 203 2.30.1.2 Motores de Induo ________________________________ _________________203 2.30.1.3 Circuitos de Comando ________________________________ _______________204 2.30.1.4 Componentes de Comando ________________________________ ___________204 2.30.1.5 Principais Causadores de Queda de Tenso_______________________________ 205 2.30.2Limites de Temperatura ________________________________ ____________________ 205 2.30.3Limites de Altitude ________________________________ _______________________ 205 2.30.4Posio de Montagem ________________________________ _____________________205 2.30.5Vibraes ________________________________ _______________________________ 206 2.30.6Graus de Proteo ________________________________ ________________________ 206 2.31 Instalao e Manuteno de Chaves __________________________________207 2.31.1Transporte ________________________________ ______________________________ 207 2.31.2Armazenagem e Longas Paradas de Chaves (ex: Irrigao) ________________________ 207 2.31.3Recomendaes Para Primeira Partida de Motores _______________________________ 207 2.31.4Aterramento ________________________________ _____________________________ 208

8. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 8 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.31.5Conexes Eltricas ________________________________ ________________________ 208 2.31.6Manuteno em Chaves de Partida ________________________________ ___________209 2.31.6.1 Tipos de Manuteno ________________________________ ________________209 2.31.7Substituio de Fusveis ________________________________ ____________________ 209 2.31.8Substituio de Contatos de Contatores ________________________________ ________210 2.31.9Ajustes em Rels de Sobrecarga e de Tempo ________________________________ ___210 2.31.10 Principais Defeitos e Suas Causas em Chaves de Partidas ______________________ 211 2.32 Soft starter _____________________________________________________ 213 2.32.1Introduo ________________________________ ______________________________ 213 2.32.2Princpio de Funcionamento ________________________________ ________________213 2.32.2.1 Circuito de potncia________________________________ _________________214 2.32.2.2 Circuito de controle ________________________________ _________________214 2.32.3Principais Caractersticas ________________________________ ___________________214 2.32.3.1 Principais Funes ________________________________ __________________214 2.32.3.2 Protees ________________________________ _________________________ 219 2.32.3.3 Acionamentos tpicos (Modelos SSW 03 e SSW 04) _______________________ 222 2.32.4Principais aplicaes para Soft -Starters ________________________________ ________225 2.32.4.1 Bombas centrfugas ________________________________ _________________225 2.32.4.2 Compressores________________________________ ______________________ 226 2.32.4.3 Ventiladores________________________________ _______________________ 226 2.32.4.4 Misturadores ________________________________ ______________________ 227 2.32.4.5 Moinhos ________________________________ __________________________ 228 2.32.4.6 Transportadores ________________________________ ____________________ 229 2.32.4.7 Centrfugas________________________________ ________________________ 230 2.32.5Critrios para dimensionamento ________________________________ _____________230 2.32.5.1 Situao Ideal ________________________________ _____________________232 2.32.5.2 Situao Normal ________________________________ ___________________239 2.32.6Consideraes Importantes ________________________________ _________________240 2.33 Tipos de Soft-Starter WEG _________________________________________243 2.33.1SOFT-STARTER SSW-03plus e SSW-04 ________________________________ ____243 2.33.1.1 Caractersticas:________________________________ _____________________243 2.33.1.2 Tipos de ligao (Soft-starter Motor) ________________________________ _244 2.33.1.3 Redes de comunicao fieldbus ________________________________ ______245 2.33.1.4 Interface Homem-Mquina ________________________________ ___________246 2.33.1.5 Software de programao Super Drive ________________________________ __246 2.33.1.6 Acionamentos Tpicos ________________________________ _______________247 2.33.2SOFT-STARTER SSW-05 ________________________________ ________________249 2.33.2.1 Benefcios ________________________________ ________________________ 249 2.33.2.2 Modelos ________________________________ __________________________ 249 2.33.2.3 Ajustes e indicaes ________________________________ _________________250 2.33.2.4 Esquema de ligao ________________________________ _________________250 2.33.2.5 Interface Homem-Mquina ________________________________ ___________251 2.33.2.6 Software de programao Super Drive ________________________________ __251 2.33.2.7 Codificao ________________________________ _______________________ 252 2.33.3SOFT-STARTER SSW-06 ________________________________ ________________253 2.33.3.1 Benefcios ________________________________ ________________________ 255 2.33.3.2 Principais aplicaes ________________________________ ________________256 2.33.3.3 Tipos de ligao (Soft-Starter Motor)________________________________ _257 2.33.3.4 Funes Principais ________________________________ __________________258 2.33.3.5 Interface Homem-Mquina ________________________________ ___________261 2.33.3.6 Redes de Comunicao Fieldbus ________________________________ _____262 2.33.3.7 Superdrive G2 ________________________________ _____________________263 2.33.3.8 Codificao ________________________________ _______________________ 264 2.33.4SOFT-STARTER SSW-07 ________________________________ ________________265 2.33.4.1 Benefcios ________________________________ ________________________ 265 2.33.4.2 Principais aplicaes ________________________________ ________________266

9. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 9 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.33.4.3 Ajustes e Indicaes ________________________________ ________________267 2.33.4.4 Acionamento Tpico ________________________________ ________________268 2.33.4.5 Redes de Comunicao Fieldbus ________________________________ _____268 2.33.4.6 Interface Homem-Mquina ________________________________ ___________269 2.33.4.7 Superdrive G2 ________________________________ _____________________269 2.33.4.8 Funes Principais ________________________________ __________________270 2.33.4.9 Codificao ________________________________ _______________________ 271 2.33.5Caractersticas Tcnicas e Especificaes de Soft -Starter __________________________ 272

10. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 10 Mdulo 1 Comando e Prote o 1 ANLISE DOS DISPOSITIVOS ELTRICOS UTILIZADOS EM BAIXA TENSO Os dispositivos utilizados normalmente em baixa tenso podem ser classificados, conforme esquema abaixo: Figura 4.1 Alm dos dispositivos mencionados acima, cita-se tambm os disjuntores, como sendo o mais completo de todos, visto que este integra em um s componente as funes de seccionamento e proteo contra sobrecargas e curto-circuitos. De maneira simplificada: Figura 4.2 Disjuntor = Interruptor + Rel Trmico + Rel Eletromagntico Opereo de Liga/Desliga Proteo contra Sobrecarga Proteo contra Curto-Circuito DISPOSITIVOS de Seccionamento de Proteo Comutadoras Seccionadoras Interruptores Contatores em Vazio sob Carga Contra Sobrecargas Contra Curto- Circuito Rels Trmicos Termistores Fusveis Rels Eletromagnticos

11. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 11 Mdulo 1 Comando e Prote o 1.1 DISPOSITIVOS DE SECCIONAMENTO Aps o desenvolvimento das primeiras fontes de energia, foram tambm desenvolvidos circuitos de aproveitamento da energia e, por conseqncia, os dispositivos que ligassem e interrompessem a alimentao dos consumidores. O mais antigo dispositivo de seccionamento contnua a chave faca, a qual evoluiu muito pouco, limitando seu uso, com certa segurana, somente s cargas simples e pequenas. Quando a eletricidade foi inventada, as potncias geradas eram pequenas, portanto, no havendo grandes problemas no ligar e desligar circuitos. A partir do momento em que se comeou a trabalhar com maiores potncias, surgiram os problemas negativos da corrente eltrica, dos quais o que mais afeta negativamente a destruio gradativa das superfcies de contato dos dispositivos de seccionamento. Tendo como base estas informaes, teve incio o desenvolvimento de novos dispositivos mais aperfeioados para promover o seccionamento das cargas com extino simultnea do arco voltaico chamando isto de capacidade de interrupo, que atualmente dado em kA eficaz, que significa a mxima corrente que um dispositivo pode interromper com segurana. Quanto a sua funo no circuito, estes dispositivos podem ser classificados em quatro tipos bsicos: Comutadoras; Seccionadoras (a vazio, ou sob carga); Interruptores; Contatores.

12. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 12 Mdulo 1 Comando e Prote o 1.2 DISPOSITIVOS DE PROTEO O universo de proteo de baixa tenso, composto de fusveis, rels trmicos, rels eletromagnticos e termistores, que podem ter aplicaes isoladamente ou em conjunto, merecendo estudos detalhados em cada aplicao. Dentro deste universo de proteo, o disjuntor um dispositivo que tem incorporados rels trmicos e eletromagnticos. Sua presena em srie com outros disjuntores ou fusveis, como sucede nos sistemas com diversas subdistribuies, obriga o projetista a observar cuidados especiais de coordenao para manter a atuao da proteo dentro de critrios de seletividade. Estes critrios sero abordados no final da anlise do funcionamento de dispositivos de proteo.

13. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 13 Mdulo 1 Comando e Prote o 2 CARACTERSTICAS E ESPECIFICAO DOS COMPONENTES DAS CHAVES DE PARTIDA WEG 2.1 FUSVEIS So os elementos mais tradicionais para proteo contra curto-circuito de sistemas eltricos. Sua operao baseada na fuso do elemento fusvel, contido no seu interior. O elemento fusvel um condutor de pequena seo transversal, que sofre, devido a sua alta resistncia, um aquecimento maior que o dos outros condutores, passagem da corrente. O elemento fusvel um fio ou uma lmina, geralmente de cobre, prata, estanho, chumbo ou liga, colocado no interior de um corpo, em geral de porcelana ou esteatita, hermeticamente fechado. Possuem um indicador, que permite verificar se operou ou no; ele um fio ligado em paralelo com o elemento fusvel e que libera uma mola que atua sobre uma plaqueta ou boto, ou mesmo um parafuso, preso na tampa do corpo. Os fusveis contm em seu interior, envolvendo por completo o elemento, material granulado extintor; para isso utiliza-se, em geral, areia de quartzo de granulometria conveniente. A figura 5.1 mostra a composio de um fusvel (no caso mais geral). Figura 5.1 Componentes de um fusvel WEG O elemento fusvel pode ter diversas formas. Em funo da corrente nominal do fusvel, ele compe-se de um ou mais fios ou lminas em paralelo, com trecho(s) de seo reduzida. Nele existe ainda um ponto de solda, cuja temperatura de fuso bem menor que a do elemento e que atua por sobrecargas de longa durao. 2.1.1 FUSVEIS DE FORA (D OU NH) So dispositivos de proteo que quando usados em circuitos alimentadores de motores protegem-nos contra correntes de curto-circuito e de forma seletiva (em combinao com rels) contra sobrecargas de longa durao.

14. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 14 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.1.1.1 CLASSIFICAO Os fusveis podem ser classificados de acordo com diversos critrios. Destes critrios os mais usados so: a) Tenso de alimentao: alta tenso ou baixa tenso; b) Caractersticas de interrupo: ultra-rpidos ou retardados. Os fusveis usados na proteo de circuitos de motores so da classe funcional (gL), indicando que so fusveis com funo de proteo geral. A caracterstica de interrupo destes fusveis de efeito retardado (gG), pois os motores (cargas indutivas) no instante de partida, solicitam uma corrente diversas vezes superior nominal e que dever ser tolerada. Caso fossem utilizados fusveis com caractersticas de interrupo ultra-rpida estes fundiriam (queimariam), em funo da corrente de partida do motor, o que no estaria de acordo com a funo do fusvel, pois a corrente de partida no representa nenhuma condio anormal. c) Forma construtiva dos fusveis retardados WEG: Classificam-se basicamente em fusveis tipo D e do tipo NH. Os fusveis do tipo D (diametral ver figura 5.2 (a)), so recomendados para uso tanto residencial quanto industrial. So construdos para correntes normalizadas de 2 a 63A, capacidade de ruptura de 50kA e tenso mxima 500V. Os fusveis do tipo NH (alta capacidade, baixa tenso ver figura 5.1.2 (b)), so recomendados para uso industrial e devem ser manuseados apenas por pessoal qualificado. So fabricados para correntes normalizadas de 4 a 630A, capacidade de ruptura de 120kA e tenso mxima de 500V. Na prtica (por questes econmicas), costuma-se utilizar fusveis do tipo D at 63A e acima deste valor fusveis do tipo NH. (a) (b) Figura 5.2 Fusveis tipo D e tipo NH

15. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 15 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.1.1.2 CURVAS TEMPO X CORRENTE DE FUSVEIS WEG FUSVEIS TIPO D Curva Tempo (s) x Corrente (A) Figura 5.3 Corrente em A (valor eficaz)

16. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 16 Mdulo 1 Comando e Prote o FUSVEIS TIPO NH Curva Tempo (s) x Corrente (A) Figura 5.4 Corrente em A (valor eficaz)

17. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 17 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.1.1.3 DIMENSIONAMENTO No dimensionamento de fusveis retardados, recomenda-se que sejam observados, no mnimo, os seguintes pontos: a) Devem suportar, sem fundir, o pico de corrente (Ip), dos motores durante o tempo de partida (TP). Com Ip e TP entra-se nas curvas caractersticas; b) Devem ser dimensionados para uma corrente (IF), no mnimo 20% superior nominal (In) do motor que ir proteger. Este critrio permite preservar o fusvel do envelhecimento prematuro, fazendo com que sua vida til, em condies normais, seja mantida: nF II 2,1 c) Os fusveis de um circuito de alimentao de motores devem tambm proteger os contatores e rels de sobrecarga. FmxF II (Tabelas 5.1.1.3.1, 5.1.1.3.2 e 5.1.1.3.3) Contator CWM09 CWM9 CWM12 CWM18 CWM25 CWM32 CWM40 CWM50 CWM65 Fusvel Mx. (A) 25 25 25 35 50 63 63 100 125 Tabela 5.1.1.3.1 Contator CWM80 CWM95 CWM105 CWM112 CWM180 CWM250 CW297 CW330 CW334 Fusvel Mx. (A) 125 200 200 225 250 355 425 630 630 Tabela 5.1.1.3.2 Contator CWM112E CWM150E CWM180E CWM250E CWM300E CWME400 CWME630 CWME800 Fusvel Mx. (A) 225 250 250 355 500 630 800 1000 Tabela 5.1.1.3 .3

18. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 18 Mdulo 1 Comando e Prote o REL FAIXA DE AJUSTE FUSVEL MXIMO (IF mx) 0,28...0,40 2 0,40...0,63 2 0,56...0,80 2 0,80...1,20 4 1,20...1,80 6 1,80...2,80 6 2,80...4,00 10 4,00...6,30 16 5,60...8,00 20 7,00...10,0 25 8,012,5 25 10,015,0 35 RW 17D 11,017,0 35 0,28...0,40 2 0,40...0,63 2 0,56...0,80 2 0,80...1,20 4 1,20...1,80 6 1,80...2,80 6 2,80...4,00 10 4,00...6,30 16 5,60...8,00 20 7,00...10,0 25 8,00...12,5 25 10,0...15,0 35 11,0...17,0 35 15,0...23,0 50 RW 27D 22,0...32,0 63 25,0...40,0 80 RW 67.1D 32,0...50,0 100 40,0...57,0 100 50,0...63,0 100 57,0...70,0 125 RW 67.2D 63,0...80,0 125 63,080,0 200 75,0...97,0 225RW 117.1D 90,0...115,0 250 63,080 200 75,0...97,0 225RW 117.2D 90,0...112,0 250 100,0...150,0 315 140,0...215,0 355 200,0...310,0 500 RW 317D 275,0...420,0 710 400,0...600,0 1000 RW 407D 560,0...840,0 1250 Tabela 5.1.1.3.4 Fusvel mximo dos Rels de SobreCarga WEG

19. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 19 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.1.1.4 EXEMPLO DE CLCULO: Dimensionar os fusveis para proteger o motor WEG, de 5 cv, 220V / 60Hz, IV plos, supondo o seu tempo de partida (TP) seja 5 segundos (partida direta): a) Resolvendo pelo primeiro critrio, tem-se: Do catlogo de motores WEG: 2,8= n p I I , Logo np II = 2,8 ; Sendo In = 13,8A; Tem-se que, Ip =113,16A. Curva Tempo (s) x Corrente(A) Figura 5.4 Corrente em A (valor eficaz) Com o valor de 113,16A e o tempo de partida de 5 segundos, observa-se na curva acima, que os possveis fusveis so os de 25 e 35A.

20. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 20 Mdulo 1 Comando e Prote o b) Levando em considerao o segundo critrio, tem-se: nF II 2,1 , logo, AIF 56,16 Logo, nota-se que o fusvel de 35A satisfaz a condio descrita acima. c) O terceiro critrio o de coordenao, ou seja, verificar se o contator e o rel admitem (aceitam) este fusvel como fusvel mximo. Portanto: FmxF II Observando no catlogo de contatores e rels de sobrecarga WEG, o contator e o rel que acionariam este motor, em partida direta, so: CWM 18 e o RW 27D, com faixa de ajuste de 11...17A. Levando em considerao estes componentes, nota-se que ambos admitem o fusvel de 35A como fusvel mximo. Portanto a definio completa do fusvel ser: 03 FDW 35; (fusvel) 03 APW 63; (anel de proteo ou CPF 63 capa) 03 TFW 63; (tampa) 03 PAW 35; (parafuso de ajuste) 03 BAW 63. (base com adaptador para fixao rpida em trilho ou BSW sem adaptador para trilho)

21. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 21 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.1.2 FUSVEIS DE COMANDO Para proteo dos circuitos de comando normalmente se utilizam fusveis com caractersticas de interrupo retardada e forma construtiva tipo D. 2.1.2.1 DIMENSIONAMENTO As potncias de regime e de pico dos circuitos de comando variam conforme seqncia de operao dos componentes, sendo assim, deve-se dimensionar os fusveis para o instante de maior potncia de consumo. Basicamente existem duas situaes para o dimensionamento dos fusveis de comando: a) Circuito de comando sem transformador de comando. Neste caso para o dimensionamento de fusveis necessrio que se observe no mnimo duas condies: Deve-se escolher um fusvel com corrente nominal (IF) superior corrente em regime (IR) do circuito de comando. RF II > sendo: c R R U S I = , Onde: SR = Somatria das potncias aparentes dos contatores ligados (em regime) no instante em referncia. Uc = Tenso de comando do circuito. O fusvel escolhido para a condio anterior deve suportar as correntes de pico (Ip) do circuito de comando durante o tempo de ligao (T) dos contatores. Para se verificar esta condio entra-se no grfico de fusveis com a corrente (Ip) e com o tempo mnimo de atuao do fusvel (T). sendo: c P P U S I = , Onde: SP = o somatrio das potncias aparentes de pico em regime dos contatores no instante em referncia

22. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 22 Mdulo 1 Comando e Prote o Exemplo: Clculo dos fusveis para o circuito de comando (figura 5.1.3), considerando-se uma chave Y- de 300 cv, F-N com comando 220V. Figura 5.5 Diagrama de comando de uma chave de partida Y- Atuao dos Contatores Instante Ligar Ligado Potncia em regime do circuito de comando Potncia de pico do circuito de comando T1 K1(CWME 700) K3(CWME 250) - - SP=650+350 SP=1000W T2 - K1(CWME 700) K3(CWME 250) SR=4,5+3,5 SR=8W - T3 K2(CWME 700) K1(CWME 700) - SP=650+4,5 SP=654,5W T4 - K1(CWME 700) K2(CWME 700) SR=4,5+4,5 SR=9W - Tabela 5.1.2.1.1 Primeiramente, deve-se analisar o instante de maior potncia em regime. Neste caso o instante T4; portanto: c R R U S I = , ou seja: mAIR 41 220 9 == RF II > mAIF 41>

23. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 23 Mdulo 1 Comando e Prote o IF = 50 mA Logo, o fusvel de 50 mA permite a maior corrente em regime (instante T4). Com a primeira condio satisfeita, analisa-se a segunda condio. Na tabela 5.1.5, tem-se que a maior potncia de pico est no instante T1, portanto: c P p U S I = , ou seja: AI p 54,4 220 1000 == O tempo mnimo de atuao do fusvel (T) de 0,2 segundos. Em funo de TP e T, obtm-se no item 5.1.1.2, na curva do fusvel tipo D o fusvel em 2A. Portanto o fusvel de 2A o fusvel correto a ser escolhido. b) Circuito de comando com transformador de comando. Existem duas situaes: Fusveis no Primrio necessrio que se verifique as duas condies: 1. A corrente (IF) do fusvel deve ser superior corrente em regime (IR) do circuito. primirio T R U S I = Onde: ST = potncia nominal do transformador. RF II > 2. O fusvel deve suportar a corrente de pico (Ip) mxima admissvel pelo transformador, durante o tempo de ligao dos contatores. A potncia mxima admissvel pelo transformador (Smx) obtida em funo do fator de potncia do circuito (na condio de pico) e da potncia nominal do transformador. (Para isto, necessita-se de uma curva caracterstica de transformadores de comando.) primrio mx p U S I = Exemplo: Clculo dos fusveis para o primrio de uma transformador de 1500VA. a) A corrente de regime dada por (supondo a tenso no primrio de 380V): 380 1500 == primrio T R U S I

24. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 24 Mdulo 1 Comando e Prote o AIR 95,3= Escolhe-se o fusvel de capacidade de corrente nominal (IF) imediatamente superior: RF II > AIF 4= Portanto o fusvel de 4A permite a maior corrente de regime. b) Determinar a corrente de pico (Ip), sabendo que FP=25%. Neste momento necessita- se de uma curva caracterstica de transformadores de comando para que, com os valores de FP e ST, obtenha-se o valor de Smx. Supe-se que Smx=9000VA, logo: Figura 5.6 Curva caracterstica de transformadores de comando 380 9000 == primrio mx p U S I AI p 7,23= Sabe-se, ainda, que o tempo mnimo de atuao do fusvel (T) de 0,2 segundos. Tendo os valores de T e Ip, obtm-se na figura 5.1.5 o fusvel de 6A. Figura 5.7

25. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 25 Mdulo 1 Comando e Prote o Concluindo, tem-se que o fusvel de 6A atende as duas condies acima descritas. Figura 5.8 Curva tpica de transformadores

26. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 26 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.2 CONTATORES 2.2.1 DEFINIO (DE NORMA): Contator: Chave de operao no manual, eletromagntica, que tem uma nica posio de repouso e capaz de estabelecer, conduzir e interromper correntes em condies normais do circuito, inclusive sobrecargas no funcionamento. Os principais elementos construtivos de um contator so: Contatos; Ncleo; Bobina; Molas; Carcaa.

27. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 27 Mdulo 1 Comando e Prote o Figura 5.9 01 - Carcaa inferior 02 - Ncleo fixo 03 - Anel de curto circuito 04 - Bobina 05 - Mola de curso 06 - Ncleo mvel 07 - Cabeote mvel 08 - Contatos mveis principais 09 - Contatos mveis auxiliares 10 - Molas de contato 11 - Contatos fixos principais 12 - Contatos fixos auxiliares 13 - Parafusos com arruelas 14 - Carcaa superior 15 Capa

28. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 28 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.2.2 CONTATO PRINCIPAL aquele componente de ligao que, em estado fechado, conduz a corrente do circuito principal. Os contatos principais de um contator so dimensionados com o objetivo principal de estabelecer e interromper correntes de motores, podendo ainda, acionar cargas resistivas, capacitivas e outras. Obs.: Os contatos principais nos contatores sero em nmero de trs, quatro eventualmente dois e at um. 2.2.3 CONTATOS AUXILIARES So dimensionados para a comutao de circuitos auxiliares para comando, sinalizao e intertravamento eltrico, entre outras aplicaes. O formato dos contatos auxiliares est de acordo com a funo: normalmente aberto (NA) ou normalmente fechado (NF), podendo ser ainda adiantados ou retardados, dependendo da linha e modelo do contator utilizado. Figura 5.10 Montagem dos blocos de contatos auxiliares BCXMF e BCXML

29. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 29 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.2.4 SISTEMA DE ACIONAMENTO O acionamento dos contatores WEG pode ser realizado com corrente alternada (CA) ou contnua (CC), por serem dotados de sistemas especficos (bobina, ncleo) para cada tipo de corrente. Acionamento CA: O campo magntico produzido atravs da bobina, atraindo a parte mvel dos contatos, fazendo assim a movimentao dos contatos principais e auxiliares. Para este sistema de acionamento, existem os anis de curto-circuito, que situam-se sobre o ncleo fixo do contator e evitam o rudo devido passagem da corrente alternada por zero. Um entreferro reduz a remanncia aps a interrupo da tenso de comando e evita o colamento do ncleo. Aps a desenergizao da bobina de acionamento, o retorno dos contatos principais (bem como dos auxiliares) para a posio original de repouso, garantido atravs de molas (de compresso). 2.2.5 ETIQUETAS E IDENTIFICAO DE TERMINAIS 2.2.5.1 NOMENCLATURA DE CONTATOS EM CONTATORES Segundo a IEC 60947-4, a identificao de terminais de contatores e rels associados, para fornecer informaes a respeito da funo de cada terminal ou sua localizao com respeito a outros terminais ou para outras aplicaes. A seguir as definies da IEC 60947-4 e comentrios : Bobinas : So identificadas de forma alfanumrica com A1 e A2. Terminais do circuito principal (potncia): Devem ser identificados por nmeros unitrios e por um sistema alfanumrico Figura 5.11 1L1 2T1 3L2 4T2 5L3 6T3 REDE CARGA

30. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 30 Mdulo 1 Comando e Prote o Os terminais 1L1, 3L2 e 5L3 voltam-se para a rede (fonte) e os terminais 2T1, 4T2 e 6T3 para a carga. Terminais de contatos auxiliares : Os terminais dos circuitos auxiliares devem ser marcados ou identificados nos diagramas, atravs de figura com dois nmeros, a saber : a unidade representa a funo do contato; a dezena representa a seqncia de numerao. O exemplo a seguir ilustra este sistema de marcao : Figura 5.12 Nmero de Funo : Os nmeros de funo 1,2 so prprios de contatos normalmente fechados e 3,4 prprios de contatos normalmente abertos. Figura 5.13 Os traos antes dos nmeros indicam a seqncia. Os nmeros de funo 5-6 so prprios de contatos NF retardados na abertura, enquanto os nmeros de funo 7-8 so prprios de contatos NA adiantados no fechamento. Nmero de seqncia (1 contato) Nmero de funo (NA) 13 14 21 22 Seqncia (2 contato) Funo (NF) _ 1 _ 2 _ 3 _ 4

31. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 31 Mdulo 1 Comando e Prote o Nmero de Seqncia : A norma diz que terminais pertencentes a um mesmo elemento de contato devem ser marcados com o mesmo nmero de seqncia. Logo, todos os contatos de mesma funo devem ter nmero de seqncia diferentes. Exemplo : Figura 5.14 Disposio mecnica : Alm da codificao normal de sequenciamento e funo dos contatos auxiliares, existe ainda uma nomenclatura dependente da disposio mecnica destes, a saber: Terminao E : Esta terminao, destinada disposio preferencial, dita que em seqncia de dois contatos, sendo 1NA+1NF, tem-se sempre em primeiro o NA, seguido do NF. J nas seqncias com nmero de contatos superior a dois tem-se um contato NA iniciando a seqncia, seguido de todos os NF, e aps estes os NA restantes. Assim, acrescente-se especificao do contator a terminao E. Exemplo : CAWM 4.22E Figura 5.15 Terminao Z : Existem situaes em que as caractersticas construtivas do contator no permitem a disposio preferencial E. Nestes casos opta-se pela variante Z, que dita para qualquer seqncia, que tenha-se em primeiro lugar todos os contatos NA, seguidos de todos os NF. Exemplo : (hipottico) : Contator XXXYY.22Z Figura 5.16 21 22 13 14 31 32 43 44 21 22 13 14 31 32 43 44 21 22 13 14 31 32 43 44

32. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 32 Mdulo 1 Comando e Prote o OBS : Deve-se notar que a numerao de sequenciamento e de funo feita como se o contator fosse E. Altera-se apenas a localizao do contato no contator. Contatores providos de blocos aditivos : Tanto contatores de fora (potncia) como auxiliares podem ser fabricados em uma configurao bsica, sobre a qual aplica-se blocos de contatos auxiliares aditivos Esta tcnica (e tendncia) permite ao projetista e/ou usurio definir e aplicar os contatos auxiliares que desejar e que necessitar para cobrir as funes de intertravamento e sequenciamento eltrico que seu equipamento exigir. A seguir so mostrados alguns exemplos de contatores de fora WEG e respectivas verses bsicas e como ficam quando recebem blocos aditivos : CWM 9, CWM 12 e CWM 18 : So oferecidos nas verses bsicas contendo pelo menos um contato auxiliar incorporado e numa configurao mais completa contendo 2 contatos auxiliares normalmente abertos e dois contatos auxiliares normalmente fechado (2 NA + 2 NF). Este contato (1 contato auxiliar do contator) ser identificado por : Figura 5.17 13 - 14 quando o contator for .10 (1NA) 21 - 22 quando o contator for .01 (1NF)

33. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 33 Mdulo 1 Comando e Prote o No caso de se adicionar 3 contatos auxiliares para deix-los com 2NA+2NF o esquema representativo fica : CWM bsico .10E : (9 a 18A) Figura 5.18 CWM bsico .01E : (9 a 18A) Figura 5.19 1L1 3L2 5L3 2T1 4T2 6T3 13 14 NA A2 A1 NF NF NA 21 22 31 32 43 44 1L1 3L2 5L3 2T1 4T2 6T3 21 22 NF A2 A1 13 14 31 32 43 44 21, 22 porque a norma recomenda que o 1 contato (posio 1) seja um NA e no NF.

34. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 34 Mdulo 1 Comando e Prote o CWM 25 e CWM 32 : Estes dois contatores esto disponveis na verso 3 ou 4 plos podendo ter nenhum e at 2 contatos auxiliares normalmente aberto e dois contatos auxiliares normalmente fechados. Para a combinao .22 a partir da verso 3 plos + 1 auxiliar, os exemplos ficam idnticos aos acima descritos. Na verso preferencial .00, o esquema representativo fica : Figura 5.20 CWM 40 a CWME 800 : A verso bsica destes contatores a .00, muito embora sejam comercializados na verso .11 (1NA+1NF), verso esta obtida pela adio de blocos frontais at 105A e da em diante um bloco lateral de 2 contatos (1NA+1NF). Figura 5.21 1L1 3L2 5L3 2T1 4T2 6T3 A2 A1 13 14 21 22 43 44 31 32 2NA + 2NF

35. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 35 Mdulo 1 Comando e Prote o CWC 07 a CWC 25: Tripolar ou tetrapolar, corrente de 7 a 25 A, bobinas CA e CC, freqncia de 50 e 60 Hz. Um contato auxiliar normalmente aberto ou normalmente fechado, tenso de isolao 690 V. Acessrios: blocos de contatos auxiliares frontais (2 ou 4 contatos), filtros RC, diodos e bloco de intertravamento mecnico. Figura 5.22

36. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 36 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.2.6 FASES DE UMA MANOBRA O ciclo de manobra de um contator pode ser dividido em 4 fases: processos de ligao e desligamento e estado ligado e desligado. As fases mais difceis para o contator so no desligamento (de cargas indutivas, principalmente) e na ligao. 2.2.6.1 PROCESSO DE LIGAO Durante o fechamento, as peas mveis so aceleradas na direo das fixas. Aps o choque que ocorre entre estas partes, a energia cintica, da qual parte transformada em calor e parte em deformao mecnica, tem que ser reduzida. Figura 5.23 Representao esquemtica do sistema de amortecimento do ricochete Se a energia cintica restante for significativa, ocorre a separao das partes mveis das fixas, comprimindo as molas de contato, que armazenam esta energia e em seguida aceleram novamente as partes mveis na direo das fixas, ocorrendo o chamado ricochete. Este processo de transformao de energia cintica das peas mveis em energia potencial das molas de contato, realizado sucessivamente at que toda a energia cintica seja transformada em deformao mecnica e atrito (calor). O ricochete fator decisivo no desgaste dos contatos, atuando de duas formas: Desgaste por ao mecnica; Desgaste por queima, em funo do nmero de arcos a serem extinguidos (podendo ocorrer inclusive, colamento de contatos). Para evitar-se o ricochete, o fabricante atua em: Maior fora de contato (molas); Reduo da velocidade de fechamento; Otimizao do circuito magntico. feita uma otimizao destas providncias, garantindo uma maior segurana contra colamento de contatos e uma maior vida eltrica. Do ponto de vista eltrico, o processo de ligao depende do circuito em que o contator est operando: CA ou CC.

37. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 37 Mdulo 1 Comando e Prote o Em Circuitos CA: Cargas resistivas: a tenso est em fase com a corrente; Cargas indutivas: surge uma defasagem entre a tenso e a corrente. A corrente antes de se estabilizar, passa por um transitrio, que pode ser desmembrado em duas componentes, a alternada e a contnua. Esta componente contnua decresce em funo da constante de tempo do circuito, L/R; Cargas capacitivas: ocorre, igualmente, uma defasagem entre a tenso e a corrente. A estabilizao da corrente transitria acontece com uma velocidade que dependente da constante de tempo, RxC. Em Circuitos CC: Cargas indutivas: a corrente no assume instantaneamente um valor nominal, devido indutncia do circuito, que dificulta o crescimento . a constante de tempo do circuito dada pela relao entre o valor final da corrente e a velocidade inicial de crescimento da mesma. A corrente chega a 95% de seu valor final aps um tempo de trs vezes a constante de tempo. Em sistemas industriais, esta constante apresenta valores de at 15ms. Cargas capacitivas: a corrente limitada pela resistncia do circuito e podem ocorrer picos. O comportamento do circuito definido pela constante de tempo, RxC, que inversamente proporcional velocidade de decrscimo da corrente. 2.2.6.2 ESTADO FECHADO O contator encontra-se nesta posio quando a bobina est energizada e os contatos principais encontram-se fechados em todos os plos do contator. Na posio fechado ocorre o aquecimento dos contatos e da bobina. A gerao de calor nos contatos limita a capacidade de conduo dos mesmos. Assim, deve-se minimizar o aquecimento dos contatos, o que possvel com a reduo da resistncia de contato. Com base nas equaes abaixo (5.2.1 e 5.2.2), conclui-se que para diminuir-se a potncia calorfica, deve-se aumentar a rea de passagem da corrente eltrica: 2 IRP = (5.2.1) A l R = (5.2.2) Onde: P = potncia calorfica; R = resistncia de contato; I = corrente; = resistividade do material; l = comprimento da seo condutora; A = rea de contato.

38. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 38 Mdulo 1 Comando e Prote o Figura 5.24 Representao do contato eltrico Nota-se, na figura acima, que a rea real de contato sempre menor do que a rea aparente (geomtrica) devido a: irregularidade de forma; rugosidade; depsito de corpos estranhos sobre o contato (p, graxa, oxidao, etc.). O aumento da fora de contato permite a um aumento da rea real de contato. Portanto, deve-se ter uma relao bem definida entre a fora de contato e corrente nominal. (*) Atualmente so fabricados contatores especiais para uso em circuitos de iluminao pblica em que os contatores de fora esto fechados quando o contator est na posio de repouso (durante a noite) e abertos quando acionado o circuito magntico. Isto garante que, na queima natural da bobina, a funo de iluminao seja garantida. 2.2.6.3 PROCESSO DE DESLIGAMENTO No desligamento de contatores ocorre sempre o fenmeno do arco voltaico. importante que o arco seja eliminado rapidamente para evitar que as peas de contato sejam danificadas. Durante o afastamento dos contatos, na abertura de um circuito eltrico, o calor gerado provoca a fuso e evaporao do material de contato, fazendo com que a corrente circule atravs do arco voltaico. Com o afastamento dos contatos, tem-se uma maior queda de tenso no arco, at que o mesmo acaba se extinguindo. Para corrente alternada, a extino do arco mais simples, pois aproveita-se a passagem da corrente pelo ponto zero. Todo este processo de desligamento tem uma grande influncia na vida eltrica do contato.

39. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 39 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.2.6.4 ESTADO ABERTO Este estado representa para o contator um estado de repouso. Nesse caso poder haver influncia mais forte de agentes poluentes externos (p, oxidao, elementos qumicos, etc.), pois no circula corrente pelos contatos, no havendo assim o natural aquecimento e com isso incide a ao da umidade. (Exceto no caso de contatores anteriormente citados, para iluminao pblica). 2.2.7 ENSAIOS REALIZADOS A qualidade dos contatores WEG verificada e garantida atravs de ensaios apropriados (de tipo, individual e especial), segundo a IEC 60947 e procedimentos internos normalizados e auditados em conformidade com a ISO 9002. Ensaios de Tipo Comprovao da elevao de temperatura: Ensaio onde medida a temperatura nos diversos componentes do contator (contatos principais, auxiliares e eletroms), sendo que esta no deve ultrapassar os valores que constam na norma. O contator deve estar instalado nas condies usuais de servio e no deve sofrer influncia de aquecimento ou resfriamento externo indevido; Comprovao da capacidade nominal de abertura e fechamento: Verificao da capacidade do contator em estabelecer e interromper correntes maiores que a nominal, cujos valores so mencionados na norma; Comprovao dos valores limites de operao: O contator deve ser capaz de operar para uma tenso de acionamento entre 0,85 e 1,1 vezes a tenso nominal e s deve desoperar para uma tenso entre 0,75 e 0,10 vezes a tenso nominal (ensaio realizado sem carga); Comprovao da capacidade de sobrecarga: a capacidade do contator conduzir uma corrente equivalente a 8 vezes a corrente nominal em regime AC3 durante 10s sem que surjam danos. Ensaio de isolao: Realizado com aplicao de uma tenso de 2640V durante 1s entre os diversos componentes do contator (contatos principais, auxiliares e eletrom). Tem por finalidade comprovar se o contator capaz de suportar sobretenses elevadas de curta durao. Comprovao dos tempos de fechamento, abertura e ricochete: Com a utilizao de equipamentos especficos (osciloscpio) so verificados os respectivos tempos de fechamento, abertura e ricochete do contator. Comprovao dos cursos de cabeote e curso de contato.

40. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 40 Mdulo 1 Comando e Prote o Ensaio Especial Comprovao da vida til mecnica (Para pequeno nmero de peas da produo): Pode ser considerado ensaio especial; Ensaio realizado com o contator instalado sob condies usuais de servio e com o nmero de ligaes que est previsto para a classe de funcionamento intermitente (ensaio realizado sem carga); Ensaio de vida eltrica: A vida eltrica dos contatos principais dos contatores WEG situa-se na faixa de 1 milho de manobras em regime AC3, sendo suficiente para proporcionar-lhe longos perodos de vida til. O ensaio de vida eltrica realizado nos regimes de emprego AC3 e AC4. A vida mecnica situa-se em torno de 10 milhes de manobras, o que certamente garante um perfeito funcionamento do contator durante toda a sua vida eltrica. Esta superioridade da vida mecnica pode levar a concluir-se erroneamente, que os contatos podem ser substitudos cerca de 10 vezes. claro que a substituio dos contatos um artifcio vlido e muito empregado, mas no se deve esquecer que a cada operao do contator ocorre faiscamento, especialmente na abertura, havendo gerao de calor e liberao de vapores pelos contatos. Esse fenmeno provoca um depsito de material condutor nas cmaras do contator, alm de carbonizar as partes internas dos mesmos. Disto conclui-se que a carbonizao das cmaras, ou seja, o estado das mesmas um fator determinante da vida do contator. Para a substituio dos contatos de fora da linha CW e CWM, so disponveis jogos de contatos.

41. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 41 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.2.8 POSIO DE MONTAGEM CWM 9...105 Figura 5.25 CWME 150...800 Figura 5.26 CWC07...25 Figura 5.27 Reduo em 7% nos valores de tenso de operao (ligamento); Aumento de 14% nos valores de tenso de desoperao (desligamento).

42. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 42 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.2.9 SELEO DE CONTATORES Referncia CW0 Corrente Nominal In (AC-3) Cdigo Contatos Principais Cdigo Tipo do Terminal Cdigo CAW0 9 A 9 2 NA 20 Parafusos CWC0 12 A 12 2 NA 30 Circuito Impresso I CWCI0 18 A 18 4 NA 40 Mola M CWCA0 25 A 25 2 NF 02 Fast-ON F CWCH0 32 A 32 4 NF 04 CWM 2 NA + 2 NF 22 CAWM N/A C W M 1 2 - 1 0 - 3 0 - V 4 0 Contatos auxiliares Cdigo Tenso da Bobina Cdigo 1 NA 10 127 V 60 Hz V19 1 NF 01 220 V 60 Hz V25 1 NA + 1 NF 11 380 V 60 Hz V40 1 NA + 3 NF 13 24 Vdc C03 2 NA + 2 NF 22 380 415 V 50/60Hz E18 3 NA + 1 NF 31 4 NA 40 4 NF 04 4 NA + 4 NF 44 5 NA + 3 NF 53 6 NA + 2 NF 62 7 NA + 1 NF 71 8 NA 80 8 NF 08 Nenhum 00 N/A Figura 5.28

43. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 43 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.3 DIMENSIONAMENTO DE CONTATORES DE FORA A escolha de contatores merece grande ateno, pois disto depender o funcionamento correto dos motores e equipamentos por eles acionados, bem como, a vida til (eltrica e mecnica) dos contatores especificada pelo fabricante. 2.3.1 CRITRIOS DE ESCOLHA Os critrios de escolha mais importantes so: a) Categoria de Emprego: A categoria de emprego determina as condies para a ligao e interrupo da corrente e da tenso nominal de servio correspondentemente, para a utilizao normal do contator, nos mais diversos tipos de aplicao para CA e CC. Tipo de Corrente Categorias de Emprego Aplicaes Tpicas CA AC 1 AC 2 AC 3 AC 4 AC 5a AC 5b AC 6a AC 6b AC 7a AC 7b AC 8a Manobras leves; carga hmica ou pouco indutiva (aquecedores, lmpadas incandescentes e fluorescentes compensadas). Manobras leves; comando de motores com anis coletores (guinchos, bombas, compressores). Desligamento em regime. Servio normal de manobras de motores com rotor gaiola (bombas, ventiladores, compressores). Desligamento em regime.* Manobras pesadas. Acionar motores com carga plena; comando intermitente (pulsatrio); reverso a plena marcha e paradas por contra- corrente (pontes rolantes, tornos, etc.). Chaveamento de controle de lmpadas de descargas eltricas. Chaveamento de lmpadas incandescentes. Chaveamento de transformadores. Chaveamento de bancos de capacitores. Aplicaes domsticas com cargas pouco indutivas e aplicaes similares. Cargas motoras para aplicaes domsticas. Controle de compressor-motor hermeticamente refrigerado com reset

44. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 44 Mdulo 1 Comando e Prote o AC 8b AC 12 AC 13 AC 14 AC 15 AC 20 AC 21 AC 22 AC 23 AC 31 AC 33 AC 35 AC 36 AC 40 AC 41 AC 42 AC 43 AC 44 AC 45a AC 45b manual para liberao de sobrecarga.** Controle de compressor-motor hermeticamente refrigerado com reset automtico para liberao de sobrecarga.** Controle de cargas resistivas e cargas de estado slido com isolamento atravs de acopladores pticos. Controle de cargas de estado slido com transformadores de isolao. Controle de pequenas cargas eletromagnticas ( 72VA). Controle de cargas eletromagnticas (> 72VA). Conectar e desconectar sob condies sem carga. Comutao de cargas resistivas, incluindo sobrecargas moderadas. Comutao de cargas mistas resistiva e indutiva, incluindo sobrecargas moderadas. Comutao/Partida de motores ou outras cargas altamente indutivas. Cargas no indutivas ou levemente indutivas. Motores, ou cargas mistas incluino motores, cargas resistivas e cargas constitudas de at 30% de lmpadas incandecentes. Cargas compostas de lmpadas fluorescentes(eletric discharge lamp) Cargas compostas de lmpadas incandescentes. Circuitos de distribuio compreendidos de cargas ressitivas e reativas tendo como resultante uma reatncia indutiva. Cargas no indutivas ou levemente indutivas, fornos de resistncia. Partida e desligamento de motores de anis Motores de gaiola (induo): Partida e desligamento. Motores de gaiola (induo): partida, reverso (plugging), inching. Comutao/Interruptores de lmpadas fluorescentes. Comutao/Interruptores de lmpadas incandescentes.

45. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 45 Mdulo 1 Comando e Prote o AC 51 AC 52a AC 52b AC 53a AC 53b AC 55a AC 55b AC 56a AC 56b AC 58a AC 58b AC 140 Cargas no indutivas ou levemente indutivas, fornos de resistncia. Controle de motores de anis: 8 horas de servio com partida, acelerao e funcionamento em velocidade nominal. Controle de motores de anis: servio intermitente. Controle de motores de gaiola: 8 horas de servio com partida, acelerao e funcionamento em velocidade nominal. Controle de motores de gaiola: servio intermitente. Comutao de lmpadas fluorescentes. Comutao de lmpadas incandescentes. Comutao de transformadores. Comutao de banco de capacitores. Controle de compressor-motor hermeticamente refrigerado com reset automtico para liberao de sobrecarga: 8 horas de servio com partida, acelerao e funcionamento em velocidade nominal. Controle de compressor-motor hermeticamente refrigerado com reset automtico para liberao de sobrecarga:servio intermitente. Controle de pequenas cargas eletromagnticas com corrente 0,2 A, por exemplo, rels de contatores. CC DC 1 DC 3 DC 5 DC 6 DC 12 DC 13 Cargas no indutivas ou pouco indutivas, (fornos de resistncia) Motores CC com excitao independente: partindo, em operao contnua ou em chaveamento intermitente. Frenagem dinmica de motores CC. Motores CC com excitao srie: partindo, operao contnua ou em chaveamento intermitente. Frenagem dinmica de motores CC. Chaveamento de lmpadas incandescentes Controle de cargas de cargas resistivas e cargas de estado slido atravs de acopladores pticos. Controle de eletroms

46. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 46 Mdulo 1 Comando e Prote o DC 14 DC 20 DC 21 DC 22 DC 23 DC 31 DC 33 DC 36 DC 40 DC 41 DC 43 DC 45 DC 46 Controle de cargas eletromagnticas que tm resistores de economia no circuito. Conectar e desconectar sob condies sem carga. Comutao de cargas resistivas, incluindo sobrecargas moderadas. Comutao de cargas mistas resistiva e indutiva, incluindo sobrecargas moderadas. Comutao de cargas altamente indutivas. Cargas resistivas. Motores ou cargas mistas incluindo motores. Cargas compostas de lmpadas incandescentes. Circuitos de distribuio compreendidos de cargas ressitivas e reativas tendo como resultante uma reatncia indutiva. Cargas no indutivas ou levemente indutivas, fornos de resistncia. Motor-paralelo (shunt-motor): partida, reverso (plugging), inching. Frenagem dinmica de motores de corrente contnua. Motor-srie (serie-motor): partida, reverso (plugging), inching. Frenagem dinmica de motores de corrente contnua. Comutao de lmpadas incandescentes. * A categoria AC 3 pode ser usada para regimes intermitentes ocasionais por um perodo de tempo limitado como em set-up de mquinas; durante tal perodo de tempo limitado o nmero de operaes no pode exceder 5 por minuto ou mais que 10 em um perodo de 10 minutos. ** Motor-compressor hermeticamente refrigerado uma combinao que consiste em um compressor e um motor, ambos enclausurados em um invlucro, com eixo no externo, onde o motor opera neste meio refrigerante. Por inching entendido como a energizao do motor por curtos perodos de tempo para obter- se pequenos movimentos, porm precisos. Tabela 5.3.1.1 Categorias de Emprego de Contatores conforme IEC 60947-1

47. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 47 Mdulo 1 Comando e Prote o A determinao do contator feita atravs da corrente ou potncia a acionar e tenso do circuito principal, aps a definio da categoria de emprego. b) Tenso de Comando: Critrio empregado aps a definio do tipo de contator a ser utilizado, juntamente com a freqncia da rede. Diferencia-se a princpio pelo sistema utilizado, sendo usual a tenso em corrente alternada e com menor incidncia em corrente contnua. c) Freqncia de Manobras Freqncia de manobras, ou seja, o nmero de manobras por hora que o contator deve realizar, tambm uma informao importante, pois, quanto maior este valor, menor ser a vida dos contatos. No catlogo em anexo, encontram-se os valores de freqncia de manobras para os diversos tipos de aplicao. d) Quantidade de Contatos Auxiliares A quantidade depende das necessidades de comando intertravamento e sinalizaes constantes do circuito. 2.3.2 COMUTAO DE MOTORES COM ROTOR DE GAIOLA A escolha do contator pode ser feita baseada na corrente nominal do motor, para a tenso correspondente e o tipo de servio nominal do motor. 2.3.2.1 ESCOLHA PARA CATEGORIA DE EMPREGO AC3 O tpico caso de emprego para a categoria AC3 a partida de um motor com rotor gaiola e seu desligamento em regime. Na partida de motores com rotor gaiola, a corrente normalmente est entre 6 e 8 x Ie. O desligamento feito sob corrente nominal (Ie). (Valores, ver catlogo anexo) 2.3.3 COMUTAO DE CARGAS RESISTIVAS CATEGORIA AC-1 Contatores para comutao de cargas resistivas so escolhidos para categoria de emprego AC1 (no caso de corrente contnua DC1), onde a corrente de desligamento praticamente igual de ligao. admissvel um pequeno aumento da corrente de ligao devido menor resistncia em estado frio em comparao com a resistncia verificada no regime de funcionamento.

48. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 48 Mdulo 1 Comando e Prote o A freqncia de manobras usual 50 manobras/hora, sendo que, no caso de uma srie de comutaes extremamente rpidas, por exemplo, uma freqncia de 1000 manobras/horas, se faz necessria uma reduo da corrente de servio. comum que circuitos de aquecimento sejam comutados com os plos do contator tripolar em paralelo. Assim, a corrente nominal de servio em regime AC1 pode ser aumentada como segue: 2 plos em paralelo, 1,6xIe (AC1) em cada circuito; 3 plos em paralelo, 2xIe (AC1) em cada circuito. 2.3.4 CHAVEAMENTO DE CAPACITORES CATEGORIA AC-6b Em baixas tenses, relativamente segura e simples a interrupo das correntes capacitivas. Um fato importante a ser considerado que o capacitor no apresenta picos de corrente, em seu desligamento, pois no procura conservar sua corrente. Porm no instante do ligamento ele influi na rede como um curto-circuito, exigindo uma corrente elevada, limitada apenas pela prpria rede. H distino entre: Chaveamento de capacitor individual; Chaveamento de capacitor em paralelo com um banco j ligado. 1) Em correo localizada: deve ser instalado contator convencional especificado para regime AC-6b. O contator pode ser dispensado para carga de baixa inrcia ou sempre que a corrente nominal do capacitor for menor ou igual a 90% da corrente de excitao do motor. Sua manobra depende de um contato auxiliar do contator principal da chave de partida; 2) Em correo para grupos de motores: deve ser instalado contator convencional conforme citado no item acima. Geralmente, o mesmo entra ou sai de funcionamento atravs de um contato auxiliar do contator principal que aciona o motor de maior potncia do grupo; 3) Em bancos automticos: devem ser instalados contatores especiais da srie K para potncias reativas inferiores a 15 kvar em 220V e 25 kvar em 380/440V; 4) Em correes gerais de carga atravs de um nico capacitor: deve ser instalado contator convencional especificado conforme item 1). A manobra deste contator geralmente depende dos seguintes dispositivos: rel horrio, foto-clula, botoeira ou comutador de comando liga-desliga e etc.

49. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 49 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.3.5 COMUTAO DE LMPADAS Instalaes de iluminao apresentam exigncias bastante distintas quanto ao contator, especialmente devido s diferenas existentes quanto corrente de partida para os diversos tipos de lmpadas. 2.3.5.1 LMPADAS INCANDESCENTES A corrente de ligao no primeiro instante bastante alta, mas desprezvel em funo do tempo que perdura. No momento em que surge a luz no filamento, a corrente j se estabilizou (o filamento aquecendo aumenta a sua resistncia provocando uma reduo brusca na corrente), motivo pelo qual no se considera na prtica esta elevao. A corrente de desligamento igual a corrente nominal. A corrente de ligao do circuito de lmpadas incandescentes no pode ser superior ao valor da capacidade de ligao do contator e a corrente de servio permanente do circuito no pode ser maior que a corrente trmica convencional do contator (Ith). Ie corrente trmica de operao; Ith corrente trmica de regime. 2.3.5.2 LMPADAS FLUORESCENTES Contatores para lmpadas sem compensao devem suportar, no chaveamento, uma corrente de pr-aquecimento maior (aproximadamente 2xIe), por um curto perodo de tempo e devem suportar em mdia uma carga trmica de 90% da sua corrente nominal de servio AC1. 2.3.5.3 LMPADAS DE VAPOR DE MERCRIO DE ALTA PRESSO Durante o processo do aquecimento (at aproximadamente 5 minutos), ocorre um aumento da corrente para 2xIe. 2.3.5.4 LMPADAS DE VAPOR METLICO DE HALOGNIO Se trata de uma variante das lmpadas de vapor de mercrio de alta presso, com um melhor rendimento ocorrendo tambm uma elevao na corrente (2xIe) durante o perodo de aquecimento (3 5 minutos). 2.3.5.5 LMPADAS MISTAS Lmpadas de vapor de mercrio de alta presso com uma resistncia de tungstnio, que serve como uma fonte de luz e como resistncia de pr aquecimento do mercrio. A intensidade de corrente na ligao de 1,3xIe e no desligamento igual a Ie. O tempo de aquecimento de aproximadamente 3 minutos.

50. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 50 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.3.5.6 LMPADAS DE VAPOR DE SDIO DE ALTA E BAIXA PRESSO So lmpadas com tempo de ligao considervel (em torno de 10 minutos), o que deve ser levado em conta na escolha do contator. As correntes de ligao tem valores 40% maiores que Ie. Os contatores dever ser selecionados com base no valor da corrente de ligao, que no deve ser maior que a corrente trmica convencional (Ith). 2.3.6 COMUTAO DE CORRENTE CONTNUA Contatores fabricados originalmente para corrente alternada (CA) podem ser utilizados tambm para comutao de corrente contnua, observando determinadas condies. Enquanto que em CA a extino do arco voltaico obtida na passagem da corrente por zero, para se obter a interrupo de CC dever ser gerada uma tenso de arco. Na utilizao de contatores tripolares com suas cmaras de extino normais para CA, alcana-se essa tenso de arco atravs da ligao em srie dos trs plos. Com isto se consegue tambm uma distribuio do calor gerado em maior rea de contato. As condies para comutao de CC so: Valor mximo de tenso: 220V; Tipo de aplicao, por exemplo: carga resistiva ou indutiva, esta com constante de tempo ms R L 15 ; Freqncia mxima de manobras: 50 manobras/hora. 2.3.7 COMUTAO EM APLICAES ESPECIAIS Alguns tipos de aplicaes no so indicados em categorias de emprego, sendo comentados parte para que no haja erro de escolha. 2.3.7.1 COMUTAO DE TRANSFORMADORES A VAZIO (SEM CARGA NO SECUNDRIO): Pode surgir uma elevada corrente de magnetizao. Esta corrente, dependendo do tipo construtivo do transformador, pode atingir valores entre 10 e 30 vezes a corrente nominal. Os contatores, para comutao desses transformadores, tm que possuir uma capacidade de ligao correspondente, sendo escolhidos como segue: Contatores com Ie 100A: 212 etL II [A] (valor de pico); Contatores com Ie > 100A: 210 etL II [A] (valor de pico);

51. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 51 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.3.7.2 COMUTAO DE TRANSFORMADORES EM MQUINAS DE SOLDA: Quando so curto-circuitados os eletrodos da mquina de solda, surge uma elevada corrente no primrio do transformador. Esta corrente de curto-circuito no deve ultrapassar, em hiptese nenhuma, 50% da capacidade de ligao e desligamento do contator, caso contrrio haver um desgaste excessivo dos contatos. Devero ser conhecidas as seguintes condies de servio: carga do transformador, corrente de servio, corrente de curto-circuito (dos eletrodos), bem como a freqncia de manobras. 2.3.8 ACESSRIOS LINHA CWM Intertravamento Mecnico (BLIM) a combinao que garante mecanicamente a impossibilidade de fechamento simultneo entre dois contatores. A sua montagem feita lateralmente, entre os dois contatores, do CWM 9 a 105. subdividido para os diferentes tamanhos de carcaas: BLIM 2 para CWM 9 a 40; BLIM 3 para CWM 50 a 105. Figura 5.29 BLIM 2,3 Do CWME 150 ao CWME 800, sua montagem pode ser lateral (entre os dois contatores) BLIM 4, ou sua montagem pode ser vertical BLIM 5. Figura 5.30 BLIM 4 e BLIM 5

52. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 52 Mdulo 1 Comando e Prote o Blocos Antiparasita (BAMRC 4/5/6/7/8/9 BAMDI 10) So dispositivos (ligados em paralelo com a bobina do contator) utilizados para o amortecimento das sobretenses provocadas pelos contatores durante as operaes de abertura, que colocam em risco os componentes sensveis variaes de tenso, como tambm influir de forma perigosa no desacoplamento capacitivo da cablagem de comando ligada a circuitos eletrnicos. Existem combinaes de componentes, como por exemplo, varistores, diodos, resistores e diodos em srie, resistores e capacitores em srie. O circuito RC srie ligado em paralelo com a bobina do contator (circuitos CA) assim como os circuitos que utilizam diodos (circuitos CC), funcionam como um filtro, amortecendo os picos de tenso provocados pelo desligamento do contator. Os blocos antiparasitas WEG podem ser circuitos RC (BAMRC) ou a diodo (BAMDI) e esto ligados em paralelo com A1 e A2 do contator. Existem blocos antiparasitas para: CWM 9 a CWM 40 (BAMRC 4/5/6 e BAMDI 10); do CWM 50 a CWM 105 (BAMRC 7/8/9); BAMRC 4/7 24 48 Vca ; BAMRC 5/8 50 127 Vca ; BAMRC 6/9 130 250 Vca ; BAMDI 10 12 600 Vcc ; Figura 5.31 Bloco antiparasita (supressor de sobretenses) Usados em circuitos AC Usados em circuitos CC

53. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 53 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.4 PROTETORES TRMICOS (SONDAS TRMICAS) PARA MOTORES ELTRICOS Protegem os motores diretamente contra elevaes de temperaturas acima das especificaes. Normalmente aplicados em motores: prova de exploso (sem ventilador); Com freqncia de manobras elevadas; Com tempo de partida muito elevado (partida lenta); Em ambientes quentes. So determinados em funo da classe de isolamento dos motores. 2.4.1 TERMOSTATOS: Seu princpio de funcionamento baseia-se na deformao de lminas bimetlicas com o calor. Possuem contatos auxiliares NF que se abrem quando o elemento atinge determinada temperatura (por exemplo classe de isolamento de motores). Os termostatos so colocados entre as espiras, nas cabeas de bobina do motor, sempre do lado oposto ao ventilador. So ligados em srie com a bobina do contator principal. Figura 5.32 Esquema genrico de ligao de termostatos em motores monofsicos

54. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 54 Mdulo 1 Comando e Prote o Figura 5.33 Esquema genrico de ligao de termostatos em motores trifsicos Para temperaturas acima da classe de isolamento do motor, os termostatos desligam a bobina do contator que alimenta o motor. O religamento ser possvel to logo o motor retorne temperatura nominal. Em motores trifsicos utiliza-se um termostato por fase, podendo ser utilizado dois termostatos por fase para operar em alarme e desligamento. Neste caso, os termostatos de alarme devero ser apropriados para atuao de temperatura prevista do motor e os termostatos de desligamento, devero atuar na temperatura da classe de isolamento do motor. Os tipos de termostatos mais usados em motores so apresentados nas tabelas 5.4.1.1 e 5.4.1.2. Isolamento do Motor Temperatura de Operao (C) B 130 5 C 140 8 C F 150 5 C Tabela 5.4.1.1 Termostatos para sistemas de desligamento Isolamento do Motor Temperatura de Operao (C) B 105 5 C F 130 5 C 140 8 C Tabela 5.4.1.2 Termostatos para sistemas de alarme Para especificao do termostato necessrio comparar sua capacidade nominal de corrente com a corrente de comando.

55. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 55 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.4.2 TERMISTORES PTC So dispositivos feitos de material semicondutor que, para um determinado valor de temperatura sofrem uma variao brusca no valor da sua resistncia. A utilizao de PTCs exige a instalao de um rel externo (RPW PTC) que recebe o sinal das sondas, atuando com base nele, interrompendo a alimentao dos contatores. O PTC (positive temperature coeficient) um termistor cuja resistncia aumenta bruscamente para um valor bem definido de temperatura. A instalao dos PTCs feita entre as espiras, nas cabeas de bobinas do motor, sempre do lado oposto ao ventilador. Normalmente utiliza-se um PTC por fase, quando estes esto ligados em srie. Figura 5.34 Desenho esquemtico de ligao de termistores em motores trifsicos Para temperaturas acima da classe de isolamento do motor, o PTC atravs de sua variao brusca de resistncia, sensibiliza o rel que desliga a bobina do contator, protegendo assim o motor. O religamento do motor ser possvel to logo o enrolamento volte temperatura normal. Esta temperatura est 5 C abaixo da temperatura nominal de atuao. Os fios das sondas at o rel no devem ser inseridos em dutos juntamente com os cabos de alimentao do motor para evitar interferncias indutivas e capacitivas. A seo destes fios condicionada a distncia, conforme tabela 5.4.3: Distncia do PTC ao Rel (m) 150 300 400 500 1000 Seo do Fio (mm2 ) 0,50 0,75 1,00 1,50 2,50 Tabela 5.4.2.1 Podem ser ligados vrios PTC em srie, deste modo que a soma de suas resistncias a frio no ultrapasse 550 ohms (as normas europias especificam, no entanto, um mximo de 6 PTCs em srie). Caso seja desejvel um comando de alarme antes que o motor atinja a temperatura limite, deve-se utilizar dois protetores por fase. O primeiro deles dimensionado para a temperatura de alarme, que deve ser abaixo da classe de isolao do motor. O segundo dever ser

56. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 56 Mdulo 1 Comando e Prote o dimensionado para atuar quando a temperatura alcanar o valor mximo permitido pela classe de isolamento do motor. Os tipos de termistores mais usados em motores so apresentados na tabela 5.4.2.2. Isolamento do Motor Temperatura de Operao (C) B 130 5 C 140 5 C F 160 5 C Tabela 5.4.2.2 Termistores para o desligamento 2.4.3 TERMORESISTNCIAS PT100 So elementos que tm sua operao baseada na caracterstica de variao linear de resistncia com a temperatura intrnseca a alguns materiais. Os elementos mais utilizados nesta rea so a platina e o nquel, que possuem uma resistncia de 100 a 0 C e o cobre com 10 a 0C. Esses elementos possuem resistncia calibrada que varia linearmente com a temperatura, possibilitando um acompanhamento contnuo do processo de aquecimento do motor, pelo display do controlador. Esse sistema de proteo permite ainda a sinalizao de advertncia com sinais luminosos ou sonoros, antes da temperatura alcanar limites proibitivos. , por isso, o sistema de custo mais elevado, havendo necessidade da instalao de um controlador (rel para PT100). Figura 5.35 Desenho genrico de ligao de termoresistncias em motores trifsicos Isolamento do M otor Temperatura de Operao (C) Variao da Resistncia Eltrica () A 105 5 C 138,50 142,28 B 130 5 C 147,91 151,65 F 150 5 C 155,38 159,10 Tabela 5.4.3.1 Valores da resistncia eltrica em funo da temperatura

57. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 57 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.4.4 PROTETORES BIMETLICOS DE DISCO: Usualmente aplicados em motores monofsicos; Normalmente se utiliza protetores bimetlicos de disco com dois contatos NF, ligados em srie com a alimentao do motor; Instalados na tampa do motor, do lado oposto da ventilao; A corrente solicitada pelo motor circula pelo disco bimetlico aquecendo-o e quando a temperatura limite atingida os contatos se abrem desligando o motor. Aps resfriando o bimetal, os contatos se fecham automaticamente ou ainda manualmente, dependendo do sistema de rearme escolhido. Este tipo de bimetlico tem caracterstica de retardo para suportar a corrente de partida dos motores monofsicos; Especificado em funo da classe de isolamento e da corrente nominal onde estiver inserido.

58. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 58 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.5 RELS DE SOBRECARGA 2.5.1 DEFINIO E FUNO Rels de sobrecarga so dispositivos baseados no princpio de dilatao de partes termo- eltricas (bimetlicos). A operao de um rel est baseado nas diferentes dilataes que os metais apresentam, quando submetidos a uma variao de temperatura. Rels de sobrecarga so usados para proteger equipamentos eltricos, como motores e transformadores, de um possvel superaquecimento. O superaquecimento de um motor pode, por exemplo, ser causado por: Sobrecarga mecnica na ponta do eixo; Tempo de partida muito alto; Rotor bloqueado; Falta de uma fase; Desvios excessivos de tenso e freqncia da rede. Em todos estes casos citados acima, o incremento de corrente (sobrecorrente) no motor monitorado em todas as fases pelo rel de sobrecarga. 2.5.2 CONSTRUO E OPERAO 1 Boto de Rearme; 2 Contatos Auxiliares; 3 Boto de Teste; 4 Lmina Bimetlica Auxiliar; 5 Cursor de Arraste; 6 Lmina Bimetlica Principal; 7 Ajuste de Corrente. Figura 5.36 Representao esquemtica de um rel trmico de sobrecarga Na figura 5.36, est representado esquematicamente um rel trmico de sobrecarga. Este pode ser dividido em duas partes: Circuito principal ou de potncia: composto por uma carcaa de material isolante, trs bimetais de aquecimento, alavanca de desarme, terminais de entrada (1L1, 3L2 e 5L3) e terminais de sada (2T1, 4T2 e 6T3).

59. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 59 Mdulo 1 Comando e Prote o Circuito auxiliar ou de comando: Consiste basicamente dos contatos auxiliares (NA e NF) por onde circula a corrente de comando, boto de regulagem, boto de rearme (reset), boto de seleo (manual e automtico) e bimetal de compensao da temperatura (d condies ao rel de operar na faixa de 20 C a 50 C sem modificao da curva de desarme. Com a circulao da corrente nominal do motor (para a qual o rel est regulado), os bimetais curvam-se. Isto porque o bimetal uma liga de dois materiais com coeficientes de dilatao diferentes: A curvatura do bimetal se d para o lado do material de menor coeficiente. Figura 5.37 Deflexo do bimetal Quando a corrente que est circulando a nominal do motor, a curvatura dos bimetais ocorre, mas no suficiente para o desarme. No caso de uma sobrecarga, os bimetais apresentaro uma curvatura maior. Com isto ocorrer o deslocamento da alavanca de desarme. Este deslocamento transferido ao circuito auxiliar, provocando, mecanicamente, o desarme do mesmo. A temperatura ambiente no afeta a atuao do rel, pois o bimetal de compensao sofrer o mesmo deslocamento, mantendo assim a relao inicialmente definida. O rel permite que seu ponto de atuao, ou seja, a curvatura das lminas, e o conseqente desligamento, possa ser ajustado com auxlio de um dial. Isto possibilita ajustar o valor de corrente que provocar a atuao do rel. 2.5.2.1 DISPOSITIVO MECNICO SENSVEL CONTRA FALTA DE FASE Os rels WEG, possuem um conjunto de duas hastes mveis (1 e 2), ligada a uma alavanca mvel (3). Esta alavanca a responsvel pela transmisso do movimento dos bimetais ao circuito auxiliar. Na figura 5.38, esto representadas trs situaes: a) Posio de repouso; b) Sobrecarga tripolar; c) Sobrecarga bipolar.

60. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 60 Mdulo 1 Comando e Prote o Figura 5.38 Sempre que a alavanca 3 chegar na posio S haver o desarme do rel. No caso da sobrecarga tripolar, o deslocamento dos bimetais uniforme, empurrando as hastes 1 e 2 que levam a alavanca 3 em deslocamento paralelo ao dos bimetais. Com isto, ocorre o desarme. J com sobrecarga bipolar, a haste 2 mantida na posio inicial atravs do bimetal sem corrente e por meio de uma relao de brao de alavanca, o movimento dos bimetais sob corrente transmitido alavanca 3. Esta relao amplia o movimento, desarmando o rel com um menor deslocamento dos bimetais. Desta forma, para uma mesma corrente, o tempo de desarme do rel menor para sobrecarga bipolar do que para sobrecarga tripolar.

61. CTC - Centro de Treinamento de Clientes 61 Mdulo 1 Comando e Prote o 2.5.2.2 PROTEO COM RELS + TCS Os TCs so transformadores destinados a reproduzir em seus secundrios a corrente de seus circuitos primrios em uma proporo definida, conhecida e adequada para o uso em instrumentos de medio, controle ou proteo. So responsveis pela reduo das altas correntes dos circuitos primrios, tornando possvel a utilizao, em seu secundrio, de rels de proteo de menor custo. As correntes de saturao dos TCs para uso em proteo atingem elevados nveis (10 a 20xIn), assim o TC no sofre saturao nos instantes da partida e sobrecarga de motores eltricos. TCs de medio no so apropriados para esta funo pois saturam facilmente e com isto como que escondem o que se passa no circuito. 2.5.2.3 CURVA CARACTERSTICA DE DESARME DOS RELS TRMICOS (CONFORME IEC 60947) A relao tempo x corrente de desarme de rels trmicos de sobrecarga conhecida como curva caracterstica. Figura 5.39 Curvas car

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