Comando e Proteção

DISPOSITIVOS DE COMANDO DOS CIRCUITOSa) Interruptores: É uma chave capaz estabelecer,

conduzir e interromper correntes sob condições normais do circuito, que podem incluir sobrecargas de funcionamento especificadas, como também, conduzir por tempo especificado correntes anormais, como as de curto-circuito. É uma chave seca de baixa tensão, de construção e características elétricas adequadas a manobras de circuitos de iluminação, de aparelhos eletrodomésticos e aplicações equivalentes.

Os interruptores unipolares, simples, paralelos ou intermediários, devem interromper unicamente o condutor fase e nunca o condutor neutro. Isto possibilita reparar e substituir lâmpadas sem risco de choques, bastará desligar o interruptor.

Interruptor Simples: É uma peça que permite o comando de uma lâmpada ou um grupo de lâmpadas a partir de um ponto.

2) Interruptor “three - Way” ou Paralelo: É usado em escadas ou dependências, cujas luzes, pela extensão ou por comodidade, se deseja apagar ou acender de dois pontos diferentes.

Interruptor “four-Way” ou Intermediário: Permite o comando de três ou mais pontos diferentes. Este tipo de sistema exige, nas extremidades, ou seja, junto à fonte e junto à lâmpada, interruptores “three- Way”.

Dispositivos de comando de circuitos:Interruptores unipolares interrompem a

corrente no fio fase;Circuitos alimentados por dois condutores fase

(bifásico), devem utilizar interruptores bifásicos;

Circuitos alimentados por três condutores fase (trifásicos), devem utilizar interruptores trifásicos;

Chaves de faca com porta fusíveis: Dispositivos de proteção e interrupção simultânea

Chave magnética (comandadas a distância):a) Chave magnética protetora: Combinação de chave

magnética com relés de proteção (sobrecarga);b) Chave magnética combinada: Associação da chave

simples com relé térmico, fusíveis ou disjuntor (proteção para motores)

Pressostato: Dispositivo de pressão que opera em função de pressões predeterminadas;

Termostato: Dispositivo sensível a temperatura que fecha ou abre automaticamente um circuito;

Contatores: Dispositivos eletromecânicos que permitem o comando de um circuito a distância;

Relé térmico: Protege um equipamento contra danos térmicos de origem elétrica.

Relés de subtensão : bobina de mínima tensão que numa falta ou queda de tensão interrompe a passagem de corrente;

Relés de tempo: utilizados em manobras temporizadas de comando, proteção e regulagem

Master switch (chave-mestra): Comanda de um só ponto várias lâmpadas situadas em locais diferentes;

Relés de partida: atenua o efeito do torque na partida (principalmente de motores de pequeno porte);

Comando por células fotoelétricas: promovem o acionamento automático da iluminação em ambientes abertos.

DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS

Os condutores e equipamentos que fazem parte de um circuito elétrico devem ser protegido automaticamente contra curto-circuitos e sobrecargas. Os dispositivos classificam-se conforme o objetivo a que se destinam:

a) dispositivos que assegurem apenas proteção contra curto-circuito;

b) dispositivos que protejam eficazmente apenas contra sobrecargas;

c) dispositivos que proporcionem segura proteção contra sobrecarga e curto-circuito.

Dispositivos de proteção contra curto-circuitosDeve interromper a corrente antes que os

efeitos térmicos e mecânicos danifiquem as instalações;

Descrito na seção 5.3.4 da NBR 5410;A capacidade de interrupção do circuito deve

ser, no mínimo, igual a corrente de curto pressumida;

Dispositivo com capacidade inferior é admitido se outro com capacidade necessária estiver a montante;

intkI I

Onde: Ik = Corrente de Curto-circuito pressumida.

I int = Corrente de abertura da Proteção.

A fórmula para a determinação desse tempo é dada por:

Onde: t = duração do tempo em segundos; k = constante que depende do tipo de condutor; I = corrente de curto-circuito, A; S = seção do condutor em mm2.

Os dispositivos empregados para a proteção contra curto-circuitos são:a) Fusíveis;b) Disjuntores.

Os dijuntores termomagnéticos também protegem contra sobrecargas prolongadas.

2 2

2

k St

I

Fusíveis: Dispositivo adequadamente dimensionado para

interromper a corrente de sobrecarga ou curto-circuito;

Normalização internacional (IEC 60269) e nacional (NBR’s 11840 a 11849) definem três tipos de fusíveis:1. gG: para proteção contra sobrecarga e curto-

circuitos;2. gM: apenas proteção contra curto-circuitos

(proteção contra sobrecarga realizada por relé térmico);

3. aM: apenas proteção contra curto-circuitos (proteção contra sobrecarga realizada por proteção complementar);

Fusível de rolha: seus contatos ficam numa peça roscada;

Fusível cartucho: o elemento fusível é encerrado num tubo protetor de material isolante;

Zonas de tempo:

Fusível diazed (tipo D): limitador de corrente cujo o tempo é tão curto que o valor de crista da corrente não é atingido;Fusível NH: limitador de corrente de alta capacidade de interrupção, para correntes nominais de 6 a 1.000 A.

Limitação de corrente pelo fusível:

Zonas de fusão e não fusão:

Exemplo de Fusíveis:

Disjuntores: Dispositivos de manobras e proteção, capazes de:

1. Estabelecer, conduzir e interromper correntes em condições normais do circuito;

2. Estabelecer, conduzir por tempo especificado e interromper correntes em condições anormais do circuito.

Normalização internacional (IEC 60947-2) e nacional (NBR IEC 60947-2);

Operam com disparadores que podem ser térmicos, eletromagnéticos e eletrônicos;

Os térmicos atuam na ocorrência de sobrecarga moderada. Funcionam pela dilatação desigual de suas lâminas;

Alguns possuem uma faixa de corrente ajustável. Os magnéticos possuem uma bobina que atrai uma peça articulada quando a corrente atinge um determinado valor;

Característica típica de um disjuntor termomagnético:

• Os eletrônicos compreendem sensores de corrente, processamento de sinais e comando de atuadores.

Característica tempo corrente de um disparador eletrônico:

Escolha do disjuntor:As seguintes informações devem ser

fornecidas pelo fabricante:a) Tipo (modelo) do disjuntor;b) Características nominais

- tensão nominal em Vca;- nível de isolamento;- curvas características (tempo x

corrente)- corrente nominal;- frequência nominal;- capacidade de estabelecimento em

curto-circuito;- capacidade de interrupção em curto-

circuito;- ciclo de operação.

Correntes convencionais de não-atuação (Int), de atuação (I2) e tempo convencional para disjuntores BT.

Diferentes categorias de disjuntores de BT

EXEMPLO DE DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS

BIPOLAR

Dispositivo diferencial-residual (DR) Equipamentos de seccionamento mecânico

destinado a abertura dos contatos quando ocorre corrente de fuga à terra;

Sua finalidade é proteger vidas humanas contra choques elétricos (correntes ≤ 30 mA);

Não protege o circuito contra sobrecorrentes ou curto-circuitos;

Necessita da conexão com o neutro; Locais que devem possuir o dispositivo DR:

Circuitos de banheiros ou chuveiros; Circuitos de tomadas externas; Circuitos de utilização residencial (cozinha, copa...); Circuitos em edificações não-residenciais com

tomadas que sirva cozinha, copa, lavanderias, áreas de serviço, garagens e áreas internas molhadas.

Princípio de funcionamento:Constituição:

Contatos fixos e contatos móveis;Transformador diferencial;Disparador diferencial

Observações sobre as aplicações dos dispositivos DR1. Para o esquema TT, se a instalação for protegida por um

único DR, este deve ser colocado na origem da instalação;

2. Outra opção é o uso de vários dispositivos, um em cada derivação;

3. Neste esquema, deve-se levar em consideração o valor da resistência de aterramento RA, para não ocorrer tensões entre essa e a corrente de fuga de vários DR’s;

4. Cada instalação de um prédio deve possuir proteção diferencial própria:

Administração, apartamentos, lojas, devem possuir DR’s localizados nas respectivas origens ou nos quadros de distribuição.

5. O condutor de proteção é o único que não deve passar pelo DR;

6. Cuidados na instalação de equipamentos CC.

Seleção dos equipamentos DR de acordo com o esquema de aterramento:

Esquema TN: as massas podem ser protegidas por DR. Não há a necessidade de ligá-las ao condutor de proteção, desde que ligadas a um eletrodo de aterramento;

Esquema TT: se protegido por um único dispositivo DR, este deve ser colocado na origem da instalação;

Esquema IT: a corrente residual de não atuação do dispositivo deve ser igual ou maior à corrente que circula quando uma primeira falta franca à terra afete um condutor fase.

SeletividadeEscolha adequada de fusíveis e disjuntores de

tal forma que, na presença de um defeito na instalação, uma mínima parte seja afetada;

A proteção mais próxima do defeito deve ser a primeira a atuar;

Coordenação dos tempos de atuação dos dispositivos de proteção;

Formas de seletividade:1. Seletividade entre fusíveis;2. Seletividade entre disjuntores;3. Seletividade entre disjuntores e fusíveis em série.