DisjuntoresNesta ficha irás iniciar o teu estudo referente ao conceito de energia ,

indepentemente da forma como esta se manifesta, elétrica ,através da tua eletricidade em tua casa, mecânica , no deslocamento do teu carro, calorífica no uso dos paíneis solares, e química nas pilhas que fazem muitos dos teus aparelhos funcionarem!!!! E verás como incrivelmente como não vives sem ela!!!!

Os aparelhos de protecção têm como função proteger todos os elementos que constituem uma instalação eléctrica contra os diferentes tipos de defeitos que podem ocorrer.

Os principais tipos de defeitos que podem ocorrer num circuito são:

Sobreintensidades

Sobretensões

SubtensõesSe a corrente eléctrica de serviço (IB) ultrapassar o valor máximo (Iz) permitido nos condutores diz-se que há uma sobreintensidade.

Por exemplo, demasiados aparelhos ligados simultaneamente num mesmo circuito podem originar uma sobrecarga que é uma sobreintensidade em que a corrente de serviço no circuito é superior ou ligeiramente superior à intensidade máxima permitida nos condutores (IB>Iz).

Se, por exemplo, dois pontos do circuito com potenciais eléctricos diferentes entram em contacto directo entre si estamos na presença de um curto – circuito que é uma sobreintensidade em que a corrente de serviço no circuito é muito superior à intensidade máxima permitida nos condutores (IB>>Iz).

Um disjuntor é dispositivo de manobra (mecânico) e de proteção capaz de estabelecer, conduzir e interrompe rcorrentes em condições normais do circuito, assim como estabelecer, conduzir por tempo especificado e interromper correntes em condições anormais especificadas do circuito, tais como as de curto-circuito.

Um disjuntor é constituído pelo relé, com um órgão de disparo e um órgão de corte e dotado também de convenientes meios de extinção do arco eléctrico (câmaras de extinção do arco eléctrico).

A figura em baixo representa as partes constituintes do disjuntor

6 KA23 A (1,45 x In)18 A (1,13 x In)16 A

Poder de corte (Pdc)

Corrente convencional de funcionamento (I2)

Corrente convencional de não funcionamento (Inf)

Calibre (In)

Características dos disjuntores

• Corrente estipulada (vulgarmente designada por calibre): valor para o qual o disjuntor não actua.Correntes estipuladas: 6 – 10 – 16 – 20 – 25 – 32 – 40 – 50 – 63 – 80 – 100 – 125 A.

• Corrente convencional de não funcionamento: valor para o qual o disjuntor não deve funcionar

• durante o tempo convencional.• Corrente convencional de funcionamento: valor para o qual o disjuntor deve

funcionar antes de terminar o tempo convencional.• Poder de corte : corrente máxima de curto-circuito que o disjuntor é capaz de

interromper sem se danificar.Os poderes de corte estipulados normalizados são: 1,5 – 3 – 4,5 – 6 – 10 KA

Exemplo prático:

Para uma corrente estipulada do disjuntor ≤ 63A o tempo convencional é de 1 hora, para uma corrente estipulada > 63 A o tempo convencional é de 2 horas.

Disjuntores Térmicos

Para proteger os circuitos contra sobreintensidades (sobrecargas ou curto – circuitos) são usados disjuntores magnetotérmicos ou corta circuitos fusíveis que interrompem automaticamente a passagem da corrente no circuito, evitando um sobreaquecimento dos condutores que pode originar um incêndio.

Funções Básicas

Proteger os cabos contra sobrecargas e curto-circuitos;

Permitir o fluxo normal da corrente seminterrupções;

Abrir e fechar um circuito à intensidadenominal

Garantir a segurança da instalação e dosutilizadores

Disjuntor Diferencial

Disjuntor com Proteção Diferencial - DDR

O DR funciona com um sensor que mede as correntes que entram e saem no circuito (fig.1). As duas são de mesmo valor, porém de direções contrárias em relação à carga. Se chamarmos a corrente que entra na carga de +I e a que sai de - I, logo a soma das correntes é igual a zero (fig. 2). A soma só não será igual a zero se houver corrente fluindo para a terra (fig. 3), como no caso de um choque elétrico.

Os DDR's são disjuntores com proteção diferencial , onde já estão incorporados em um único produto as funções do DR (Interuptor Diferencial ) e o Mini-Disjuntor.

O DDR possui proteção diferencial contra contatos diretos e indiretos e proteção contra sobrecarga e curto-circuito. Sendo assim o DDR tanto de proteger as pessoas dos efeitos maléficos de um choque elétrico e os equipamentos (patrimônio).

Estão disponíveis nas correntes de 4 até 40 A , nas curvas B e C , nas sensibilidades de 30 e 300mA e apenas na versão bipolar (1 pólo + neutro).

Disponível em 2 versões:

DDR - Disjuntor com Proteção Diferencial DM60 (6kA) DDR - Disjuntor com Proteção Diferencial DM100 (10kA)

DM 60 - Disjuntor com Proteção Diferencial para utilização em correntes 4 até 40 A em sistemas com capacidade de interrupção de 6kA - 240Vca (IEC 60898) e 10kA - 240Vca (IEC 60947-2).

DM 100 - Disjuntor com Proteção Diferencial para utilização em correntes 4 até 40 A em sistemas com capacidade de interrupção de 10kA - 240Vca (IEC 60898) e 15kA - 240Vca (IEC 60947-2)

Disponíveis nas curvas B e C , permitem a utilização de acessórios: contato auxiliar, bobina de disparo , bobina de mínima e mecanismo motorizado , sendo permitida a montagem de acessórios somente ao lado direito.

Este desequilíbrio é detectado pelo disjuntor residual que “desarma” interrompendo o fluxo de energia.

Por exemplo, se ele for utilizado visando a proteção de pessoas ele deve atuar sobre correntes de fuga de até 30mA.

Apesar disso, existem disponíveis no mercado disjuntores que protegem contra correntes de fuga maiores do que 30mA, mas estes não podem ser utilizados na proteção pessoa

InstalaçãoO DR deve ser instalado em série com os disjuntores. Em caso deutilização de DR único, este deve ser instalado após o disjuntor geral. Emcaso de um DR para cada circuito, além do principal, deverão serinstalados após cada disjuntor de saída (ou parciais ou alimentadores).Para facilitar a detecção do defeito, aconselha-se proteger cadaaparelho com dispositivo diferencial. Caso isto não seja viável, deve-seseparar por grupos que possuam características semelhantes.Exemplo: circuito de tomadas, circuito de iluminação,etc.

Recomendações• Todos os fios do circuito têm que obrigatoriamente passar pelo DR• O fio terra (proteção) nunca poderá passar pelo interruptor diferencial• O neutro não poderá ser aterrado após ter passado pelo interruptor• O botão de teste para o DR de 4 pólos está entre os pólos centraisF/F (220V), mas o DR funciona normalmente se conectado F/N(127V) nestes pólos.• Nos circuitos de torneira e/ou chuveiro elétrico recomendamosque os mesmos sejam de resistência blindada/isolada.• Verificar se na caixa de equipamentos como torneira e/ouchuveiro elétrico tem a seguinte observação: uso compatívelcom DR.

Introdução

O disjuntor diferencial, ao contrário dos disjuntores já vistos destina-se à protecção de pessoas.

Imagine por exemplo que a sua máquina de lavar tem uma avaria e no seu interior se solta um fio com tensão que vai encostar-se ao invólucro metálico que a envolve. Se nada for feito, quando tocar na parte exterior da máquina apanhará um choque eléctrico que poderá ser perigoso. É para evitar estas situações que se usa o disjuntor diferencial (ou o interruptor diferencial) no quadro eléctrico, situado à entrada das nossas habitações.

Como é que ele faz isso?

Estudemos o seu modo de operação para o percebermos

Princípio De Funcionamento

Baseia-se na comparação entre duas correntes, actuando quando a diferença entre elas excede um determinado valor, indicando que há defeito no circuito.

Assim já se começa a entender melhor… Ao disjuntor diferencial são ligados a fase e o neutro. Quando não há qualquer problema com a instalação, a corrente que “entra” pela fase é igual à que “sai” pelo neutro e o disjuntor não actua pois a diferença entre estas duas correntes é nula. Caso haja uma avaria, como a mencionada acima, vai haver uma corrente de fuga, isto é, parte da corrente que “entra” pela fase já não chega ao neutro

(escoa-se pela terra pois todos os aparelhos, como a máquina de lavar em questão, têm a sua carcaça ligada à terra – daqui se vê a necessidade de a instalação do nosso prédio ter um boa ligação à terra, aspecto que por vezes é descurado, sobretudo com a passagem dos anos) e o disjuntor ao detectar essa diferença actua, sito é, dispara, antes que alguém toque na parte metálica sob tensão e seja electrocutado. O disjuntor só poderá ser rearmado quando a avaria estiver reparada.

A figura seguinte representa o princípio de funcionamento:

Se o circuito estiver em perfeitas condições, a corrente de ida, I1, é igual à corrente de retorno, I2. Como as bobinas são iguais, a excitação do núcleo de ferro será nula e portanto nada acontece. Se houver uma corrente de fuga, por exemplo no ponto A, então teremos I1 diferente de I2. Se essa diferença for maior que a intensidade de regulação do disjuntor (Ir), então a excitação do núcleo será diferente de zero, pois o fluxo 1 é diferente do fluxo 2 e o fluxo na bobina 3 será diferente de zero, excitando-a,

provocando a acção do relé (que é o cérebro deste tipo de disjuntor, como em todos os outros) sobre o disparador D que desliga o interruptor do circuito.

Existem também disjuntores diferenciais trifásicos, cujo princípio de funcionamento é idêntico.

Normalmente este tipo de disjuntores tem um botão de teste (T) que, quando premido, provoca um curto-circuito entre fase e neutro, servindo pois para verificar se o disjuntor está em condições de utilização.

Em resumo, o disjuntor diferencial protege os circuitos essencialmente contra as correntes de fuga. Protege, por isso, indirectamente o utilizador que manuseie receptores onde se podem dar essas correntes de fuga.

No entanto, como bom disjuntor que é, ele acumula também as funções do disjuntor magnetotérmico, protegendo também contra curtos-circuitos e sobrecargas. O ponto é que são mais caros, razão pela qual, geralmente, se usa apenas esta capacidade diferencial nos disjuntores gerais do nosso quadro, sendo os restantes magnetotérmicos.

O disjuntor diferencial tem uma sensibilidade, isto é, uma corrente de regulação que, “grosso modo” é o valor de corrente de fuga que faz com que o disjuntor dispare. Quanto menor for essa sensibilidade melhor, isto porque mesmo que o circuito de terra já “não esteja muito bom”, o disjuntor de maior sensibilidade detecta fugas menores de corrente, derivado desse estado do circuito de terra, e actua. O reverso da medalha é que, sendo mais sensível, é mais caro. Valores típicos são 30 mA, 300 mA, no que toca ao seu funcionamento como diferencial.

Quanto ao seu funcionamento como disjuntor, apresentamos a tabela seguinte.

Nota: Quando vamos à loja pedimos “um disjuntor diferencial de 16 A 30 mA”, sendo que 16 A representa o seu funcionamento como disjuntor – protecção contra curtos-circuitos e sobrecargas, e 30 mA representa a sua função como diferencial – protecção contra correntes de fuga.

Tal como nos relés e nos fusíveis, se definem: “intensidade convencional de não funcionamento” e “intensidade convencional de funcionamento”

Disjuntores Com RegulaçãoInt. Convencional de Não Funcionamento

Inf (A)

Int. Convencional de Funcionamento

Ir (A)1,05 x I 1,2 x I

Nota: I é a corrente de regulação dos relés, reguláveis entre 0,65 In e In (corrente nominal, calibre, valor que usamos para pedir na loja). Os valores de In são os da tabela abaixo

Disjuntores Sem RegulaçãoInt. Nominal

In (A)

Int. Convencional de Não Funcionamento

Inf (A)

Int. Convencional de Funcionamento

Ir (A)6

10

15

16

20

25

30

40

50

60

7

11

16,5

17,6

22

27,5

33

44

55

66

8

13

19,5

20,8

26

32,5

39

52

65

78

Interruptor Diferencial

A diferença entre o disjuntor diferencial e o interruptor diferencial reside no facto de este ter apenas protecção diferencial, isto é, contra correntes de fuga. Utiliza-se quando as outras protecções (contra curtos-circuitos e sobrecargas) já estão previstas por outros órgãos de protecção.

Tipo B (equivalente ao tipo L na norma francesa e alemã): o seu limiar de disparo magnético é muito baixo (ideal para curto – circuitos de valor reduzido).Tipo C (equivalente ao tipo U e tipo G na norma francesa e alemã respectivamente): o seu limiar de disparo magnético permite-lhe cobrir a maioria das necessidades.Tipo D (equivalente ao tipo D e tipo K na norma francesa e alemã respectivamente): o seu limiar de disparo magnético alto permite utilizá-lo na protecção de circuitos com elevadas pontas de corrente de arranque.

Consoante os fabricantes, tendo em conta as zonas características de funcionamento, podem definir-se vários tipos de disjuntores:

Curvas de funcionamento

E para os circuitos de iluminação, alarme e segurança. A margem de segurança de um cabo elétrico tem que ser considerado para que em alguma situação de sobrecarga e o cabo não sofra aquecimento, isso vale também para os disjuntores na hora da instalação, calcule o disjuntor nunca acima da corrente limite que suporta o cabo, exemplo se for ligar um circuito de chuveiro de 4500 Watts 220 Volts essa corrente será de 20,45 Ampères neste caso devemos usar um disjuntor de 25 Ampères, (20,45 +25% = 25).o acréscimo de 25% da a segurança de alguma variação no circuito queda de tensão, resistência em curto, já vi chuveiro com resistência em curto não é comum mas acontece, a resistência quando ligada sofre aquecimento e se funde com a própria temperatura eliminando almas aspirais e consequentemente aumentando a corrente. Falando em chuveiro, só use o DR no circuito se a resistência for blindada.

Para os circuitos de tomadas de uso específicos(TUEs) use cabos acima de 4mm² e as tomadas deverão ser de 20 Ampères, quando for adquirir as tomadas e plugues novo padrão para 10 e 20 Ampères isso é para segurança dos circuitos o pino de 20 Ampères não entra na tomada de 10 Ampères e para as tomadas de uso geral (TUG) use cabos de 2,5mm², neste caso informe ao cliente que as tomadas são para 10 Ampères e não poderá ultrapassar essa corrente mesmo o cabo sendo de 2,5mm² que suporta 21 Ampères, neste caso a potencia poderá ser no Maximo até 1200 Watts por tomada.

 Para montagem dos quadros, coloque primeiramente no inicio do barramento os circuitos de correntes maiores, distribua por setores os ambientes do imóvel, distribuindo os circuitos de maneira que as cargas fiquem equilibradas, quando o circuito for bifásico ou trifásico.

EXERCÍCIOS:

Cálculo de Disjuntores

Escrito por pedro pimentelSeg, 04 de Outubro de 2010 14:52

Vamos partir dos seguintes padrões mínimos para disjuntores:Iluminação residêncial básica

•

Disjuntores não deve ser superiores a 10A;

•

Cabos devem ser de 1,5mm

2

,

•

Não utilizar cabos de grande bitola em disjuntores baixa de corrente, isto irá alterar a corrente comque estes irão desarmar.Circuitos de TUG's (Tomadas de Uso Geral - tomadas comuns da casa)

•

Disjuntores NÃO devem ser superiores a 20A;

•

Cabos devem ser de no mínimo 2,5mm

2

;

•

Não Agrupar no mesmo circuito tomadas que usem simultâneamente potências que se somadasultrapassem a 2540W em 127V e 4400W em 220V.Circuitos de TUE's (Tomadas de Uso Exclusivo - Chuveiro, Ar condicionado e outros)

•

Verificar manual do equipamento, normalmente indica o disjuntor a ser utilizado ou a corrente deconsumo;

•

Cabos devem ser apropriado a distância e correntes envolvidas, cabos de bitola inferior poderão serdanificados ou os equipamentos não funcionarão adequadamente;(ver tabela de Cabos)

•

Não Agrupar no mesmo circuito mais de uma tomada de uso exclusivo.Para outros casos utilize o seguinte cálculo :Circuitos puramente resistivos (aquecedores, chuveiros, lâmpadas comuns, etc):

Disjuntores Curva B

•

Divida a potência total do circuito pela tensão que este irá trabalhar (veja dicas cálculo de corrente).Exemplo :

•

Um aquecedor de 3500W ligado a uma tomada de 127V, pegamos 3500 e dividimos por 127 o quedará uma corrente de aproximadamente 28A. então o disjuntor ideal para este circuito será um de32A.

•

Importante note que as tomadas comuns no mercado são para 10A e 20A então para 28A seránecessário uma tomada especial senão irá derreter.

•

A bitola do cabo dependerá da distância e do modo de instalação. Veja Tabela Circuitos com elementos Indutivos (motores, reatores, etc) :

Disjuntores Curva C

•

Verifique no equipamento qual a corrente de consumo;

•

Equipamentos com consumo acima de 10A é extremamente aconselhável um circuito exclusivo;

•

Em casos de equipamentos (cargas indutivas) de alto consumo acima de 20A

não invente consulteum técnico.

Os cálculos envolvidos são um pouco mais complexos para leigos, principalmente setratarem de equipamentos bifásicos ou trifásicos. E também envolvem legislação sobre "Fator de

Potência", que deve ficar próximo entre 0,92 e 1, se não acaba gerando multas na sua conta deenergia.

De acordo com cálculos efetuados por engenheiros especialistas do setor elétrico, aequivalência ou conversão de unidades de medidas elétricas é feita assim:01 CV (cavalo vapor) corresponde a 739 watts1 HP (horse power) equivale a 746 wattsPois bem, sua máquina de costura industrial trabalha com um motor de 1/4 HP, e comovocê especificou, a tensão de alimentação é de 110 volts, portanto:746 watts divididos por 4 = 186,5 watts que corresponde a um motor de 1/4 HPPara sabermos qual o disjuntor apropriado para a proteção do mesmo, temos a seguintefórmula matemática da Lei de OHM:A corrente (em ampères) é igual à potência (em watts) dividida pela tensão (em volts):Ou seja: I= P/U I- símbolo da corrente P- símbolo da potência U- símbolo da tensãoTemos então aqui o cálculo em função de várias tensões:Potência de 186.5 watts divididos por 110 volts = 1.69 ampères186.5 watts divididos por 115 volts= 1.62 ampères186.5 watts divididos por 127 volts= 1.46 ampèresComo você vê, a corrente de trabalho do motor de sua máquina é bem pequena, neste casoo disjuntor apropriado seria de no máximo para cinco ampères, o que é difícil de achar, senão encontrar nas lojas, o mais próximo seria de 10 ampères.Eu fiz o cálculo para as três tensões possíveis que podem incidir na entrada do seu motor, ésó você comprar o disjuntor apropriado e coloca-lo na entrada da fase (aquele fio quequando esta com energia “DÁ CHOQUE").Use um teste apropriado para identifica-lo, pode ser uma simples CHAVETESTE NEON. É uma pequena chave de fenda com uma lâmpada NEON dentro do cabo plástico. Você segura à chave na parte de plástico e encosta o dedo em cima do cabo dachave. A ponta de metal da chave você encosta no fio onde está sem o isolante plástico.Se ele for o fio fase, a lâmpada NEON acende.Feito isto, DESLIGUE A REDE ELÉTRICA para não haver acidentes e instale o disjuntor.