guia do eletricista siemens.pdf

A ajuda terica e prtica para o Instalador Eletricista

Guia Tcnico

Answers for industry.

Guia_ELETRICISTA_JUL_10.indd 1 30.07.10 13:53:39

A ajuda terica e prtica parao Instalador Eletricista


2ndice

Introduo

Cap. 1 - Motores Trifsicos de Rotor de Gaiola

Cap. 2 - Fusveis

Cap. 3 - Disjuntores Termomagnticos

Cap. 4 - Dispositivo Diferencial Residual (DR)

Cap. 5 - Dispositivos de Proteo contra Surtos - DPS

Cap. 6 - Contatores Tripolares

Cap. 7 - Rels de Sobrecargas

Cap. 8 - Disjuntor Motor

Cap. 9 - Partida Direta de Motores Assncronos Trifsicos

Cap. 10 - Combinaes de Partida

Cap. 11 - Partidas reversoras

Cap. 12 - Partida Estrela-Tringulo (tenso reduzida)

Cap. 13 - Partidas Suaves

Cap. 14 - Conversores de Frequncia

Cap. 15 - Disjuntores em Caixa Moldada

Cap. 16 - Dispositivos de Manobra e Controle para Instalaes

Cap. 17 - Mdulos Lgicos Programveis LOGO!

Cap. 18 - Seccionadores Tripolares e Comutadores para Medio

Apndice

Tabelas tcnicas

Respostas

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2


3O objetivo desta publicao contribuir com dados precisos e exemplos prticos para a soluo de quaisquer tipos ou incon-venientes que possam surgir em sua atividade. Todo o contedo foi elaborado tendo como base as consultas realizadas com os tcnicos especialistas.

Voc no deve esquecer que quanto mais simples e rpido conse-guir realizar seu trabalho, maiores sero seus benefcios e os de seu cliente. Do mesmo modo, quanto melhor for a qualidade dos produtos utilizados, maior ser a con abilidade da instalao. Por meio deste manual tcnico, lhe oferecemos a ajuda necess-ria para levar adiante todos seus projetos.

Desejamos que seja uma ferramenta de grande utilidade para seu trabalho, somando-se aquelas j existentes, como nosso site na Internet, Newsletter, e Simaris sua disposio.

O Manual Tcnico para o Instalador

Eletricista foi elaborado para

facilitar o desenvolvimento de seu

trabalho cotidiano.

Introduo


4A manobra de carga permite que o motor funcio-ne ou a lmpada acenda quando for necessrio.

A proteo da carga a funo dos aparelhos que evita que a carga seja dani cada quando haja alguma falha que no est relacionada a ela.

A proteo do circuito aquela que, se houver uma falta no circuito ou na carga, apesar de nossas precaues, devemos realizar para evitar que tambm sejam dani cados ou destrudos os demais dispositivos que compem o circuito.

Para cada uma destas funes existem deter-minados dispositivos

O controle estabelece quando e porque uma carga deve ser conectada.

O comando ocorre quando a manobra das cargas manual e devemos estabelecer um vnculo entre a instalao e os operrios. Quando queremos devol-ver informao desde a instalao, devemos ento recorrer a dispositivos de comando e sinalizao.

As tarefas mais frequentes de um

Instalador Eletricista consistem em

conectar circuitos de iluminao e

circuitos de motores. Para garantir

que as mesmas sejam desenvolvidas

de maneira con vel, conveniente

analisar as diferentes funes que as

compem, sendo todas elas importantes.


5Aparelhos de manobra tais como os contatores, partidas, inversores de freqncia, disjuntores ou seccionadores, permitem que a rede seja eletrica-mente vinculada carga; e conduzam a corrente para a mesma permitindo seu funcionamento.

Aparelhos de proteo: conforme sua forma de atuao protege as cargas contra as sobrecargas (disjuntor-motor ou rels de sobrecargas); os apa-relhos de manobra contra os efeitos de corrente de curto-circuito (fusveis, disjuntor-motor ou disjun-tores limitadores); ou s linhas contra sobrecargas e curto-circuitos (fusveis, disjuntores em caixa moldade e disjuntores termomagnticos).

Aparelhos de comando: so os encarregados de vincular os aparelhos de manobra e proteo ins-talao e aos operadores da mesma. Um exemplo disso so os botes e as lmpadas de sinalizao, os terminais, os sensores, etc.

Aparelhos de controle: so utilizados para realizar tarefas com sistema automtico, mais ou menos complicadas, sendo seu melhor expoente os rels de tempo ou Mdulos Lgicos Programveis LOGO!.

Ao mencionar os motores, faz-se referncia aos motores trifsicos assncronos com rotor de gaiola de esquilo. Excepcionalmente tambm sero trata-dos temas relacionados a motores monofsicos e assncronos com rotor em curto-circuito.


6Motores Trifsicos de Rotor de Gaiola

1O motor eltrico composto basicamente de um ro-tor (parte mvel) e um estator (parte xa), os quais so formados por pacotes de chapas de ferro silcio com ranhuras, onde se alojam as bobinas. Entre elas ser produzida uma reao eletromagntica que transformar a energia eltrica absorvida da rede em energia mecnica na ponta do eixo, necessria para movimentar a carga.

Em um motor de corrente alternada, o rotor composto por hastes de cobre ou liga de alumnio unidas em suas extremidades, da o nome de rotor em curto-circuito ou de gaiola de esquilo como conhecido. Os motores podem ser monofsicos ou trifsicos. Os primeiros so conectados a uma rede monofsica (dois cabos) e habitualmente so usados em residncias e pequenos comrcios. Produzem um campo magntico pulsante, por isso tm vibraes, sendo que no podem ser fabricados para grandes potncias, pois no tem torque de partida e preci-sam de um capacitor para dar partida.

Os motores trifsicos so projetados para serem conectados a redes trifsicas (trs cabos), e so universalmente utilizados nas indstrias, edifcios

e grandes instalaes. O motor trifsico produz um campo magntico giratrio. Por isso funciona sem vibraes e possui um elevado torque de partida. Normalmente tem seis terminais de conexo.Ver Tenso atribuda e captulo de Partida Direta (Cap. 9) e Conversores de Freqncia (Cap. 13).So fabricados at para potncias muito elevadas.

Se for retirada a alimentao de um das fases de um motor trifsico, este passa a funcionar como um motor monofsico e adquire todas suas limitaes referentes ao torque de partida, vibrando e aquecendo mais.

Generalidades

g 1.1 corte de um motor trifsico


7e da qualidade dos materiais, assim como, da veloci-dade, da potncia e do estado de carga do motor.

Os motores da Siemens possuem um fator de servio de SF=1,15, ou seja, podem fornecer uma potncia permanentemente superior nominal.

Rotao nominalA outra caracterstica de seleo de um motor sua rotao. A rotao de um motor medida em rota-es por minuto (rpm). Em um motor de corrente alternada, a rotao depende da freqncia da rede onde ligado e do nmero de plos de nidos pelo enrolamento do estator.

Critrios de seleoExistem diferentes caractersticas para serem levadas em considerao ao selecionar um motor, algumas bsicas e outras opcionais.

Pottttncia nominalUma das caractersticas fundamentais para a seleo do motor sua potncia nominal. Esta a potncia mecnica que capaz de acionar o eixo, e medida em kilowatts (kW) ou cavalos de fora (CV, HP, PS). Um motor de um cavalo aproximadamente igual a 0,735 kW, ou seja 1 CV = 0,735 kWA potncia absorvida da rede eltrica ser maior em funo do rendimento e do fator de potncia.

E ciencia energticaO rendimento nos d uma idia das perdas produzi-das dentro do motor. Esta varia com a potncia e a rotao do motor e uma caracterstica da qualidade da construo do motor e dos materiais utilizados. Os motores da Siemens apresentam baixo consu-mo e alta e cincia.

O fator de potncia tambm depende da construo

foto 1.1 famlia de motores 1la e 2lg


8Habitualmente os motores trifsicos normalizados podem conectar-se tanto em estrela como em trin-gulo. O tipo de conexo selecionado na placa de bornes mediante o uso de pontes de interconexo.

Existem motores de tenso de 220 V que so apropriados para conexo em tringulo, para uma rede de 3x220 V e em estrela para uma de 3x380 V. Estes motores no so apropriados para uma partida do tipo estrela ou tringulo em uma rede trifsica de 3x380 V.

Por outro lado, os motores de tenso 380/660 V so fabricados tambm para potncias maiores. Estes motores so conectados redes de 3x380 V em tringulo, e em estrela para redes de 660 V. Os motores da Siemens tm uma tolerncia de tenso de 10%. Estes motores so apropriados para partidas estrela-tringulo em redes de 3x380 V de tenso nominal.

Na seguinte tabela encontramos a rotao sncrona de um motor conforme seu nmero de plos.

Por razo de um fenmeno eletromagntico produzido no entreferro do motor, chamado escor-regamento ou deslizamento, a rotao nominal do motor nunca alcana a rotao de sincronismo. Se as conexes ao motor so organizadas, ou seja, fase um (L1) ao primeiro terminal (U1), L2 para V1 e L3 para W1, o motor girar no sentido horrio (para a direita), visto desde o cabo do eixo. Para inverter o sentido de giro de um motor, basta inverter duas das conexes.

Tenso nominalPara a seleo do motor tambm se deve conhecer a tenso da rede onde ser ligado.Os enrolamentos do motor esto projetadas para funcionar com uma determinada tenso de rede, indicada em volts (V).

tabela 1.1 nmero de plos e rotao

Motores Trifsicos de Rotor de Gaiola


9Frequncia nominalOs motores Siemens so fabricados para funcionar tanto em uma rede de 50 Hz como em uma de 60 Hz. So adequados para funcionar com conversores de freqncia, desde um valor 10% de sua freqncia nominal at valores superiores que podem alcanar mais do dobro da nominal. A freqncia mxima que um motor Siemens pode funcionar sem problemas depende de sua potncia e rotao designadas. re-comendvel em cada caso consultar um especialista.

Formas construtivasNormalmente so fornecidos para montagem horizontal com ps IM B3, e sob solicitao, podem ser modi cados para vertical com ponta de eixo para baixo tambm com ange IMV1 ou horizonte IMB5.Na gura 1:3 so mostradas as formas construtivas mais comuns.

Um motor de uma determinada forma construtiva pode ser utilizado em outras posies de montagem, embora seja muito provvel que devam ser levadas em conta algumas modi caes como substituio de rolamentos, adio de anges, anis de proteo, vedaes, etc. Para isso, deve-se recorrer a o cinas especializadas.

Os motores so fornecidos com rolamentos de esfe-ras, especialmente adequados para cargas axiais, no sentido do eixo. No caso de acoplar um motor a uma mquina por meio de polias, deve ser considerado

o esforo tangencial ou radial, j que estas afetam os rolamentos e podem dani c-los. Recomenda-se consultar o fabricante e se for necessrio substituir os rolamentos por outros tipos. Algo similar ocorre quan-do se deseja que o motor funcione em sentido vertical e talvez seja necessrio substituir os rolamentos por outros capazes de sustentar o peso do rotor.

Os rolamentos dos motores Siemens at o tamanho 250 (motores menores que 55 kW) so pr-lubri -cados, no precisam ser engraxados. Aos motores maiores necessrio reengrax-los conforme a tabela correspondente. Sobre o perodo de engraxamento em funo da temperatura ambiente, a quantidade e o tipo de graxa deve-se veri car a placa de lubri ca-o correspondente que colocada no motor junto com a de identi cao.

g 1.3 posies de montagem


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Protees mecnicas necessrio fazer uma anlise sobre os ambientes ou locais de trabalho das mquinas em geral e dos motores em particular. Dependendo das condies do servio e as prprias do meio ambiente, ser escolhido um tipo de proteo tpica para uma rea determinada, e sobre a base dela ser de nido o grau de proteo dos motores e painis a serem instalados na rea. Devero ser levados em conta os seguintes aspectos:

Proteo de pessoas e contato acidental de partes sob tenso ou em movimento;

Proteo contra partculas prejudiciais para o motor ou aparelhos;

Proteo contra a entrada prejudicial de gua para o motor ou aparelhos.

As Normas ABNT de nem os tipos de proteo caracterizando-as com duas letras, duas cifras e ocasionalmente at duas letras adicionais. Para a identi cao de proteo por meio de carcaa ou caixa, so de nidas as letras IP (Insulation Protection), a seguir uma primeira cifra caracterstica (de 0 a 6) para de nir a proteo contra contatos acidentais e a entrada de corpos slidos, e uma segunda cifra caracterstica (de 0 a 8) para de nir a proteo contra a entrada de lquidos. As duas letras adicionais so opcionais, ou seja, seus alcances no esto de nidos pela norma mas devem ser concordados pelas partes, fabricante e usurio , por exemplo M movimento sob a gua W, de acordo com as condies climticas.

Cabe esclarecer que proteo contra a entrada prejudicial de gua no signi ca nenhuma entrada de gua, a gua pode entrar no motor ou aparelho sempre que no prejudique seu funcionamento normal e tenha a possibilidade de voltar a sair.

Em algumas ocasies, no coincidem as protees solicitadas pelos usurios com as caractersticas da rea de instalao. Por exemplo, ao fornecer os ter-mos, especi cado em geral um grau de proteo IP 65, mas em algumas reas da instalao no necessrio este grau. Talvez nestas reas somente seja necessrio, por exemplo IP55, nelas possvel instalar ento motores com um tipo de proteo de acordo somente com algo superior.

Um tipo de proteo maior em relao a outra somente quando ambos os dgitos de uma proteo forem superiores a outra.

importante levar em conta que proteo contra chuva no o mesmo que proteo contra intem-prie. Para esta ltima deve-se considerar alm da chuva, a in uncia do sol, j que suas radiaes UV produzem a deteriorao da pintura, e um aquecimento adicional ao motor. Tambm impor-tante considerar a poluio, seja esta causada por ps ou gases corrosivos. Os tipos de proteo no consideram a proteo de reas classi cadas, de segurana aumentada ou a prova de exploso; para isso deve-se consultar um especialista.



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Este elevado tipo de isolamento permite a localiza-o dos motores Siemens em terrenos de at 1000 metros sobre o nvel do mar. Para maiores alturas e temperaturas ambientes, recomenda-se fazer uma consulta do caso.

Tamanho construtivoConforme as normas ABNT / IEC, a distncia entre a base dos ps e o centro da ponta de eixo determina o tamanho construtivo. Desta forma, um motor do tamanho 225 ter uma altura desde o piso onde se apia at o centro do eixo de 225 mm. O tamanho construtivo tambm determina outras dimenses bsicas detalhadas a seguir:

Dimetro da ponta de eixo Comprimento do cabo de eixo Tamanho dos furos de xao Distncias entre os furos de xao Distncia entre os furos dianteiros e o apoio da polia na ponta de eixo

Grau de proteo e consumos conforme a tenso e frequncia da rede na qual o motor conectado.

Temperatura ambienteOs motores Siemens so fabricados com materiais de classe de isolamento F, e os dados nominais so referidos a uma elevao de temperatura de 105 K, o que permite instal-los em reas com uma temperatura ambiente de 50C, sem reduo de potncia, ou aproveitar as vantagens de um fator de servio SF 1,15 em ambientes com temperatu-ras de at 40C.

tabela 1.2 tipos de proteo mecnica


12

g. 1.5 placa de caractersticas

g. 1.4 tamanho construtivo

Placa de identi caoNa placa de identi cao de motor so mostrados todos os dados caractersticos do motor. Nela po-dem ser visualizados seu tipo e os diferentes dados de potncia e velocidades nominais, tamanho, forma construtiva, grau de proteo e consumos, conforme sejam a tenso e freqncia para a rede na qual o motor conectado.

Tambm indicado o nmero de fabricao, que deve ser mencionado perante qualquer solicitao. A corrente e o torque nominal so dados construti-vos e no de seleo.

A corrente nominal do motor um dado a ser fornecido pelo fabricante. Depende da potncia, velocidade, fator de potncia nominais e do rendi-mento, todos eles dependentes da construo. A corrente de servio, normalmente inferior nomi-nal, depende da carga acoplada ao eixo do motor.

A intensidade da corrente nominal de partida um dado construtivo do motor e independente da carga resistente. Entretanto, o tempo de partida e a freqncia de manobras por hora dependem do tipo de carga mecnica acoplada ao motor.

tabela 1.3nota: a altura do eixo e do comprimento da carcaa de nem os tamanhos construtivos

por exemplo: distncia entre o ressalto do eixo e os furos dos ps de xao

altura de eixo



13

Auto-avaliao

O motor cuja placa caracterstica observamos na pgina anterior:

1. Possui quantos plos?

2. Qual a potncia mecnica, em cv? capaz de acionar o eixo?

3. Qual potncia eltrica, em kW? Absorve da rede o valor nominal?

4. Qual a potncia mecnica mxima, em kW e cv que pode ser fornecida em um ambiente

com 40C ao nvel do mar?

5. adequado para ser conectado a uma rede de 3x380 V, 60 Hz por meio de uma partida

estrela-tringulo?

6. Qual sua posio de funcionamento?

7. Que tipo de xao possui?

8. Qual , aproximadamente, a altura do eixo do motor em mm?

9. Resiste a uma lavagem com mangueira?

Respostas na pgina 185


14

A proteo de circuitos de motores nos quais, por meio do servio, podem produzir sobrecargas breves e curto-circuitos; A proteo contra curto-circuitos de dos equipamentos como contatores e disjuntores;

Em redes TN e TT, os fusveis evitam que diante de faltas sejam mantidas as tenses de contato limite nas estruturas metlicas.

O campo de aplicao dos fusveis muito amplo e abrange desde as instalaes eltricas em residncias, comrcios e fbricas industriais at, inclusive, em instalaes de empresas geradoras ou distribuidoras de energia eltrica.

SeletividadeOutra funo importante do fusvel a seleo do circuito com falta e a separao deste da rede para permitir que esta continue em servio. Por regra geral, em toda instalao existem vrios fusveis conectados em srie. Por meio da seletividade, possvel que diante de uma sobrecarga somente seja desligado o circuito que apresenta a falta enquanto que o resto continua funcionando.

Generalidades

foto 2.2 fusvel nh

foto 2.3 fusvel neozed

foto 2.1 base nh

Tanto um contator como um rel de sobrecarga so equipamentos importantes e valiosos, sendo que devem ser protegidos em caso de ocorrncia de falta.

Por razo de sua velocidade de atuao e sua capacida-de de ruptura quase sem limites, o melhor meio para conseguir isso o fusvel, que evidentemente deve ser de qualidade, deve corresponder s normas IEC.

Os fusveis de alta capacidade de ruptura para baixa tenso protegem cabos, condutores e componentes de uma instalao de manobra e proteo de motores contra as sobrecargas e os efeitos de um curto-circuito.

A primeira funo dos fusveis proteger os cabos e condutores das correntes de sobrecarga e curto-circuito, mas tambm so apropriados para a proteo de equipamentos eltricos.Entre as mltiplas funes e variadas condies de servio, cabe mencionar as seguintes: Uma elevada seletividade em redes radiais para evitar interrupes desnecessrias do servio;

A proteo de segurana Backup de disjuntores termomagnticos;

Fusveis2


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E a Segunda letra, o objeto a ser protegido:G = Proteo de Linha - uso GeralM = Proteo de Circuitos de MotoresR = Proteo de Semicondutores (ultra rpidos)L = Proteo de Linha (conforme DIN VDE)B = Proteo de Instalaes MineirasTr = Proteo deTransformadores

A oferta da Siemens abrange os seguintes tipos de servio: gL-gG - Fusveis Retardados - proteo de uso geral: Fusveis NH, Diazed, Neozed, Cilindricos;

aR -Fusveis ultra-rpidos - proteo parcial de semicondutores: Fusveis Sitor;

gR - Fusveis Combinados - proteo de uso geral e de circuitos com semicondutores: Fusveis Sitor.

Capacidade de interrupoA capacidade de interrupo a habilidade que um dispositivo tem de proteo para interromper uma corrente de curto-circuito.

Uma capacidade de interrupo nominal elevada, com volume mnimo, caracteriza os fusveis.

foto 2.7 fusvel nh em curto-circuito

Os fusveis Siemens do tipo de servio gL/gG tero seletividade entre si, quando estiverem traba-lhando com uma tenso nominal de at 380 V CA, mantenha uma relao de 1:1,25 entre os nveis das intensidades nominais da corrente.Esta caracterstica to favorvel obtida reduzindo para somente 5 as faixas de disperso na carac-terstica tempo intensidade da corrente. Aqui, a Norma aceita uma relao de 1:1,6, ou seja, que os fusveis da Siemens superam amplamente estas especi caes. Deste modo, podero ser reduzidas as sees dos condutores porque so diminudas as intensidades nominais das correntes.

Tipos de servioDe acordo com sua funo, os fusveis so divididos em tipos de servio, que so identi cados com duas letras.A primeira indica o tipo de funcionamento:a = Fusvel Limitador de Corrente, atuando somente na proteo de curto-circuito, no so providos do ponto centralg = Fusvel Limitador de Corrente, atuando tanto na presena de curto-circuito como na de sobrecarga


16

foto 2.5 base diazed

foto 2.6 fusvel diazed

foto 2.4 fusvel sitor

No projeto e na fabricao dos fusveis devem ser levadas em considerao numerosas caractersticas de qualidade para que estes possam garantir uma capacidade de interrupo nominal como elevada e segura, desde a corrente de sobrecarga menor at a maior corrente de curto-circuito. Desta forma, alm do desenho das lminas de fusveis quanto as suas dimenses, a forma e a posio das partes matriza-das ou sua localizao dentro do corpo cermico, tm importncia decisiva na resistncia presso e aos choques trmicos destes corpos. O mesmo acontece com a pureza qumica, o tamanho, a for-ma dos gros e a densidade da areia de quartzo.

A capacidade de interrupo nominal em corrente alternada chega aos 50 kA nos fusveis NEOZED, 70 kA nos DIAZED e nos fusveis NH alcanam os 120 kA.

Limitao da correntePara a rentabilidade de uma instalao, tm grande importncia no somente a capacidade de interrup-o segura, mas tambm a limitao da corrente que o fusvel oferece.

Durante um curto-circuito, circula pela rede a cor-rente de curto-circuito at que o fusvel interrompa o mesmo. A impedncia da rede o nico fator limita-dor da intensidade da corrente de curto-circuito.

A fuso simultnea de todos os pontos previstos para este m na lmina de fusvel forma numerosos arcos parciais conectados eletricamente em srie que garantem a desconexo rpida, com uma forte limitao da corrente. A qualidade de fabricao in uencia, em grande medida, na limitao da corrente e esta, no caso dos fusveis da Siemens, muito elevada. Assim, um fusvel NH tamanho 2 de ln 224 A limita um provvel valor e caz de 50 kA da corrente de curto-circuito para uma corrente de passagem com uma intensidade mxima com ordem de 18 kA. Esta forte limitao da corrente protege em todo momento a instalao contra solicitaes excessivas.

Ateno! Conforme comentado anteriormente, um fusvel no pode e no deve ser consertado.

Um disjuntor termomagntico no a soluo mais adequada para proteger uma combinao de con-tator e rel trmico, por razo das limitaes que apresenta quanto a sua capacidade de interrup-o e sua velocidade de atuao. Somente pode cumprir com Tipo de coordenao 1, com grandes limitaes nas correntes de curto-circuito.

Ver tabelas 7.1 e 7.2 do captulo 7 para coordena-o com fusveis, e tabelas 10.1 e 10.2 do captulo 10 para coordenao com disjuntor.

Fusveis


17

Auto-avaliao

1. O fusvel tem maior capacidade de interrupo que o disjuntor verdadeiro

ou falso?

2. Seletividade identi car o circuito com falta e remov-lo de servio verda-

deiro ou falso?

3. Um fusvel NH com curva caracterstica gL/gG serve para proteger equipa-

mentos eletrnicos verdadeiro ou falso?

4. possvel consertar fusveis utilizando um arame calibrado verdadeiro ou

falso?

5. O fusvel limita a intensidade de pico da corrente de curto-circuito verda-

deiro ou falso?

6. Graas capacidade de limitar a corrente de curto-circuito (lcc), o fusvel o

melhor meio para evitar a soldagem dos contatos de um contator verda-

deiro ou falso?

7. Capacidade de interrupo a capacidade de dominar uma corrente de

curto-circuito verdadeiro ou falso?

8. O fusvel pode oferecer respaldo (Backup) a um disjuntor quando a capacida-

de de interrupo deste no for su ciente verdadeiro ou falso?

Solues na pgina 185


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Os disjuntores termomagnticos Siemens so utiliza-dos para proteger, contra os efeitos de sobrecar-gas e curto-circuitos, os cabos e condutores que compem uma rede de distribuio de energia eltrica. Desta forma, tambm assumem a proteo contra tenses de contato perigosas originadas por defeitos de isolamento, conforme a Norma NBR 5410. Os disjuntores termomagnticos atendem Norma NBR NM 60898, que constitui a base para seu dese-nho, fabricao e suas certi caes.

A Norma NBR NM 60898 refere-se a disjuntores especialmente projetados para serem manipulados por usurios leigos, ou seja, para uso por pessoas no quali cadas em eletricidade e para no sofrerem manuteno (normalmente instalaes residenciais ou similares). Esta a diferena fundamental em relao a outros dispositivos, que atendem a outras normas, que prestam especial ateno s instalaes e equipamentos, considerando que os operadores sero pessoas especializadas.

Por isso, os disjuntores termomagnticos no permitem o ajuste de nenhuma das protees para evitar que pessoal no especializado tome decises

equivocadas. Por possurem os ajustes xos, reco-mendamos que para proteo de motores, sejam utilizados disjuntores motor ou outros tipos de proteo.

Generalidades

Disjuntores Termomagnticos

foto 3.1 monopolar 5sx1

foto 3.3 tripolar 5sx1

foto 3.2 bipolar 5sx1

foto 3.4 tetrapolar 5sx1

Disjuntores Termomagnticos

3


19

Caractersticas Diferentes curvas de atuao conforme a carga A, B, C ou D;

Diversas linhas com possibilidade de atender a rigorosos projetos de seletividade;

Elevada capacidade de interrupo de at 25 kA, conforme o modelo, de acordo com o NBR NM 60898 / 220 VCA;

Excelente seletividade e elevada limitao da corrente de curto-circuito;

Fcil montagem sobre trilho de montagem rpido conforme DIN EN 50 022 de 35 mm;

Terminais de segurana que impedem o contato acidental com dedos, palma e dorso da mo de acordo com o VDE 0106, parte 100;

Agilidade na instalao da ao graas a aber-turas de terminais cnicas, fcil introduo de cabos;

Terminais combinados que permitem conectar cabo ou barras coletoras de alimentao;

Caractersticas de seccionador para o disjuntor 5SP4 conforme DIN VDE 0660.

Princpio de funcionamentoOs disjuntores termomagnticos dispem de um disparador trmico com atraso (bimetal), depen-dente de sua caracterstica de intensidade tempo, que reage diante de sobrecargas moderadas, e um disparador eletromagntico que reage sem atraso diante de elevadas sobrecargas e curto-circuitos.

Os materiais especiais utilizados em sua construo garantem uma longa vida til de, em mdia, 20.000 manobras mecnicas e uma elevada segu-rana contra soldagens dos contatos.

Graas alta velocidade de atuao dos contatos diante de uma corrente de falta, ao projeto que garante a maior distncia entre contatos, e a uma rpida extino do arco na cmara de extino, a intensidade da corrente de curto-circuito se torna limitada com os disjuntores termomagnticos da Siemens. Assim, garantida uma excelente proteo de back-up quando solicitada e seletivi-dade quanto aos demais dispositivos de proteo conectados montante.


20

Curvas caractersticasA funo dos disjuntores termomagnticos a proteo dos condutores contra sobrecargas trmi-cas ou curto-circuitos. por isso que as curvas de disparo dos disjuntores se adaptam s curvas dos condutores.

Na representao da Figura 3.1, so coordenados os valores de referncia dos condutores com os disjuntores termomagnticos. Na Norma NBR NM 60898, so de nidas as caractersticas, curvas B, C e D.

Deve-se cumprir para uma boa seleo, a seguinte frmula:IB < In < IZ e alm disso, que I2 < 1,45xIZ.Onde:

g 3.1 coordenao dos valores de referncia de cabos e dijuntores termomagnticos

IB = Corrente de projeto do circuito. ln = Corrente nominal do disjuntor termomagn-tico, nas condies previstas na instalao.

lz = Capacidade de conduo de corrente dos condutores, nas condies previstas para sua instalao.

1,45xlz = Corrente de sobrecarga mxima permitida, para uma condio de temperatura excedida, sem que haja o comprometimento do isolante dos condutores.

l1 = Corrente convencional de no atuao na sobrecarga.

I2 = Corrente convencional de atuao na sobre-carga.

I3 = Limite de tolerncia do disparador. I4 = Corrente convencional de no atuao no curto-circuito.

I5 = Corrente convencional de atuao no curto-circuito.

3 Disjuntores Termomagnticos


21

Recomendaes teis para dimensionamento em instalaes residenciais ou similares

Os disjuntores de curva B so aplicados na proteo de circuitos que alimentam cargas com caractersticas predominantemente resistivas, como lmpadas incandescentes, chuveiros, tor-neiras e aquecedores eltricos, alm dos circuitos de tomadas de uso geral.

Os disjuntores de curva C so aplicados na pro-teo de circuitos que alimentam especi camente cargas de natureza indutiva, que apresentam picos de corrente no momento de ligao, como microondas, motores para bombas, alm de cir-cuitos com cargas de caractersticas semelhantes a essas.

Em ambas as curvas (B e C) os disjuntores pro-tegem integralmente os condutores eltricos da instalao contra curtos-circuitos e sobrecargas, sendo que a curva B protege de forma mais e caz contra os curtos-circuitos de baixa intensidade muito comuns em instalaes residenciais ou similares.

Consulte sempre a Norma de Instalaes Eltricas de baixa tenso, NBR 5410 (uso obrigatrio em todo territrio nacional conforme lei 8078/90, art. 39-Vl11, art. 12, art.14).

g 3.2 -curva a (conforme din vde 0100 parte 410)proteo de circuitos que alimentam cargas com caractersticas eletrnicas, como semicondutores.

Curva caracterstica de disparo AI

4 = 2 x I

n I

5 = 3 x I

n


22

Curva caracterstica de disparo BI

4 = 3 x I

n I

5 = 5 x I

n

g 3.3 curva bpara proteo de circuitos que alimentam cargas com caractersticas predominantemente resistivas, como lmpadas incandescentes, chuveiros, torneiras e aquecedores eltricos, alm dos circuitos de tomadas de uso geral.

Curva caracterstica de disparo CI

4 = 5 x I

n I

5 = 10 x I

n

g 3.4 curva cpara proteo de circuitos que alimentam especi camente cargas de natureza indutiva que apresentam picos de corrente no momento de ligao, como microondas, ar condicionado, motores para bombas, alm de circuitos com cargas de caractersticas semelhantes a essas.

Curva caracterstica de disparo DI

4 = 10 x I

n I

5 = 20 x I

n

g 3.5 curva dpara proteo de circuitos que alimentam cargas altamente indutivas que apresentam elevados picos de corrente no momento de ligao, como grandes motores, transformadores, alm de circuitos com cargas de caractersticas semelhantes a essas.



23

tabela 3.1 tabela para escolha de disjuntor x cabo


24

Existem aplicaes onde mais importante a conti-nuidade do servio que a proteo dos condutores, por exemplo, em redes de esquema IT de salas cirr-gicas ou na alimentao de bombas contra incndio ou bomba de esvaziamento nestes casos possvel utilizar disjuntores somente magnticos ou fusveis. O condutor ca desprotegido (sem rel trmico), mas existe seletividade diante de curto-circuitos.

Capacidade de interrupo de nida como capacidade de curto-circuito nominal lcn, o valor da capacidade de interrup-o mxima em curto-circuito do disjuntor.

Os disjuntores termomagnticos devem satisfazer requerimentos especiais no que se refere capaci-dade de interrupo. Os valores esto padronizados e so determinados de acordo com as condies de teste estritamente especi cadas na Norma NBR NM 60898. Os valores especi cados so 3, 4, 5, 6 e 10 kA. Para outras capacidades de interrupo, tenses ou condies de teste diferentes podem ser indica-dos valores que inclusive superam os determinados pela NBR NN 60898, nesse caso poder ser men-cionada a Norma NBR IEC 60947-2 de disjuntores industriais, menos exigente em suas especi caes.

SeletividadeEm geral, as redes de distribuio de energia tm uma disposio radial. Em cada reduo de seo deve ser instalada uma proteo contra superinten-sidades. Desta forma, obtido um escalonamento em srie, organizado pelas intensidades nominais das correntes de cada rede. Este escalonamento em srie organizado deve ser seletivo.

tabela 3.2 capacidade de interrupo



25

Seletividade signi ca que em caso de uma falta somente desligar o elemento de proteo mais prximo, no sentido da corrente, para o ponto da falha.

Desta forma, os demais circuitos conectados em paralelo continuaro fornecendo energia.

Em resumo, no esquema da gura 3.6, diante de uma falha no circuito 4, ser ativado o disjuntor Q6, permanecendo em servio os disjuntores Q1 e Q3, fornecendo assim energia os circuitos 1, 2, 3 e 5.

O limite da seletividade dos disjuntores termomag-nticos depende principalmente da limitao de corrente e das caractersticas de disparo do disjun-tor, bem como do valor da energia de passagem l2t do elemento a montante. Portanto, para disjuntores termomagnticos com diferentes curvas caractersticas e capacidades de interrupo so obtidos diferentes limites de seletividade.

Nas tabelas seguintes formada, em kA, a inten-sidade limite de seletividade permitida da suposta corrente de curto-circuito jusante do disjuntor em um circuito, isso dependendo do disjuntor termomagntico a jusante referido a diferentes elementos de proteo a montante. Os valores informados referem-se s condies de ensaio muito desfavorveis. Na prtica podero ser obtidos valores mais favorveis.

g 3.6 seletividade radial


26

tabela 3.4 valores limites de seletividade entre disjuntores termomagnticos 5sx2 e chaves seccionadoras s0 expressos em kA

tabela 3.3 valores limites de seletividade entre disjuntores termomagnticos 5sx2 e fusveis expressos em kA



27




28

Proteo de segurana ou BackupCaso no se conhea a intensidade mxima da corrente de curto-circuito no local de montagem do disjuntor termomagntico, ou que a mesma exceda capacidade de interrupo do disjuntor, deve ser instalado montante um elemento adicional que oferea proteo de segurana backup, para evitar que essa exigncia excessiva deteriore o disjuntor termomagntico.

Em geral, so utilizados fusveis para esta funo, mas dentro de certos limites tambm podem oferecer back-up com outros disjuntores termo-magnticos.

Na tabela seguinte so formadas as correntes de curto-circuito, em kA, para as quais pode ser garan-tida uma proteo de segurana (Backup), com o uso de fusveis de alta capacidade de interrupo conforme IEC 60269.

tabela 3.7 valores limites de seletividade entre disjuntores termomagnticos 5sx2 e 5sp4

tabela 3.8 valores limites de seletividade entre disjuntores termomagnticos 5sx2 e fusveis expressos em kA



29

Manobra de circuitos de iluminaoA conexo de lmpadas um caso muito particular pelo comportamento das mesmas quando esto acesas.

As lmpadas incandescentes apresentam uma elevada corrente inicial (at 15 vezes mais que a nominal), mas somente por um breve instante. So classi cadas conforme a categoria de servio AC 5b que indica uma corrente levemente inferior quela nominal. Deve ser considerado que um dis-juntor termomagntico de caracterstica C produz seu disparo instantneo em um valor mximo de dez vezes mais que a corrente nominal. Por isso, na prtica no conveniente superar 60 % do valor nominal quando so ligadas lmpadas incandes-centes. Deve ser levado em considerao o valor da corrente nominal do disjuntor ao selecionar a seo do condutor.

Em lmpadas de descarga, o valor da corrente de insero consideravelmente menor, mas muito mais prolongada. So classi cadas conforme a categoria de servio CA 5a quando se trata de lm-padas com compensao por meio de capacitores, a conexo destas exige adicionalmente para os contatos do disjuntor uma classi cao conforme a categoria de servio CA 6b. Recomenda-se escolher o disjuntor termomagntico, e na pior das hipte-ses, a tabela facilitar a seleo do mesmo.

tabela 3.9 valores limites de cpia de segurana entre disjuntores termomagnticos 5sx2 e disjuntores 3vl27 expressos em kA


30

Manobra de circuitos de corrente contnuaTodos os disjuntores termomagnticos daSiemens so adequados para serem utilizados em circuitos de corrente contnua, monopolares de at 60 V CC e bipolares at 125 V CC.

Para tenses maiores, devem ser utilizados disjun-tores termomagnticos da execuo especial 5SX5 ou 5SY5. Estes se diferenciam dos disjuntores-padro porque possuem ms permanentes nas cmaras de extino para apoiar a extino do arco. Por este motivo, considerando a diferena dos demais, indicada uma polaridade que deve ser respeitada indefectivelmente. A tenso mnima de acionamento de 24 VCC para tenses menores no possvel garantir o fechamento do contato j que a poluio ambiental pode formar pelculas isolantes que impeam sua vinculao galvnica.

tabela 3.10 quantidade de lmpadas para serem acionadas por um disjuntor termomagntico monopolar



31

Auto-avaliao

1. Os diferentes tipos de curvas de atuao protegem do mesmo modo um condutor - verda-

deiro ou falso?

2. Um disjuntor termomagntico com curva de disparo C adequado para proteger motores

verdadeiro ou falso?

3. Um disjuntor termomagntico adequado para proteger um contator verdadeiro ou

falso?

4. Existem disjuntores termomagnticos sem disparador trmico verdadeiro ou falso?

5. Um disjuntor com capacidade de interrupo indicada conforme NBR IEC 60947-2 de

maior qualidade verdadeiro ou falso?

6. Os valores de capacidade de interrupo conforme NBR NM 60898 e NBR IEC 60947-2

indicam o mesmo verdadeiro ou falso?

7. Capacidade de interrupo a capacidade de dominar uma corrente de curto-circuito


8. A seletividade entre dois disjuntores termomagnticos est limitada a um valor mximo

da corrente de curto-circuito verdadeiro ou falso?

9. O fusvel pode oferecer backup a um disjuntor termomagntico quando a capacidade de

interrupo deste no su ciente verdadeiro ou falso?

10. Os disjuntores termomagnticos podem proteger circuitos de corrente contnua verda-

deiro ou falso?



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Generalidades

Os dispositivos DR esto destinados a proteger a vida das pessoas contra contatos diretos aciden-tais em componentes energizados. Alm disso, protegem os edifcios contra o risco de incndios provocados por correntes de fuga terra. No incluem nenhum tipo de proteo contra sobrecar-gas ou curto-circuitos entre fases ou entre fase e neutro. O funcionamento baseia-se no princpio de que a soma das correntes que entram e saem de um ponto, tem zero como resultado.

Assim, em um circuito trifsico, as correntes que uem pelas fases sero compensadas com a do neu-tro, somando vetorialmente zero em cada momento. Do mesmo modo, em um circuito monofsico a corrente da fase e a do neutro so em todo momento iguais, a menos que haja uma falha de isolamento. Neste caso, parte da corrente uir para o terra. Essa corrente do o terra, chamada corrente de fuga, ser detectada por meio de um transformador toroidal que tem o dispositivo DR e desligar o circuito com falha. Quando uma pessoa toca acidentalmente uma parte energizada tambm produz uma corrente para o terra que ser detectada pelo dispositivo DR, protegendo assim a pessoa. Para veri car o funcionamento do dis-positivo DR, o mesmo conta com um boto de teste

g 4.1 esquema de princpio de funcionamento. proteo adicional em contato direto de partes ativas

IM

corrente ciralante pelo corpo

RM

resistncia interna da pessoa

Rst

resistncia de contato do local

Dispositivo Diferencial Residual (DR)

4


33

que simula uma falha, veri cando todo o mecanismo.O boto de teste dever ser acionado periodica-mente, por exemplo, a cada seis meses.

ProjetoOs dispositivos DR Siemens pertencem ltima gerao com seu projeto modular padronizado.

Sua forma construtiva, especialmente reduzida, de 55 mm entre a borda superior do per l de xao e a borda superior do diferencial, e uma altura de 90 mm, os torna apropriados para serem mon-tados juntos com disjuntores termomagnticos em quadros de distribuio, sendo embutidos ou posi-cionados em garras de muito pouca profundidade.

Os terminais esto totalmente protegidos para evitar o contato acidental e so adequados para a utilizao de condutores sem terminais.

Muitos Dispositivos DR do mercado utilizam graxa como lubri cante para o circuito de disparo. Mas est demonstrado que o uso desses lubri cantes nesses dispositivos pode ocasionar um mal funcio-namento do dispositivo DR. Como lder tecnolgi-co, a Siemens fabrica h mais de 30 anos disposi-tivos DR sem graxa nem leos, proporcionando mais segurana e vida til dos seus produtos.

foto 4.2 dispositivo dr tetrapolar

foto 4.1 dispositivo dr bipolar

Caractersticas Atuao em forma independente da tenso da rede, ou seja, segurana intrnseca. A interrupo do condutor neutro ou a falta de alguma das fases em um sistema de distribuio trifsico no afetam o correto funcionamento do dispositivo DR nos casos de correntes de fuga terra.

Contatos totalmente no-soldveis, o que garante uma segura abertura dos contatos em todas as situaes de servio. Se uma corrente de falha su-perar a capacidade de interrupo do dispositivo DR, interrompida a via de corrente sem permitir a soldagem do contato envolvido.

Por sua construo, a sensibilidade do dispositivo DR aumenta medida que avana seu desgaste. Chega ao nal de sua vida til quando o disposi-tivo DR j no permite ser fechado.

A alavanca do dispositivo DR do tipo de dispara-dor livre. Isto signi ca que o dispositivo DR atuar por falha, ainda com a alavanca de acionamento travada por fora.


34

FixaoSimples e rpida sobre trilho padronizado conforme DIN EN 50 022 de 35 mm.

Os dispositivos DR Siemens podem ser monta-dos em qualquer posio.

Limites de desprendimentoConforme a norma IEC 60 479, existe uma relao entre a freqncia e a corrente sob a qual um indiv-duo incapaz de atuar por si s para separar-se do ponto de aplicao da corrente.

As curvas anteriores nos demonstram que as correntes das redes de distribuio industriais de 50 Hz so as

mais perigosas, e que correntes muito baixas so rece-bidas com dor e so perigosas para as pessoas. Somen-te dispositivos que funcionam de forma e caz e rpida podem garantir a segurana das pessoas afetadas.

SensibilidadeOs dispositivos DR so oferecidos em intensidades de fuga nominais de 10 mA, 30mA e 300 mA.

De acordo com a norma IEC 60 479, que divide os efeitos da corrente que circula no corpo humano em quatro reas, observamos que a proteo da vida hu-mana se consegue com a utilizao de dispositivos DR com uma sensibilidade menor ou igual a 30 mA.

Os dispositivos DR de 100, 300 e 500 mA somente so aplicveis para a proteo contra incndios. possvel aumentar a sensibilidade de um dispo-sitivo DR tetrapolar, utilizando-o como bipolar, passando duas vezes a corrente por ele. Sua corrente de fuga ser ento de 15 mA.

Uma maior sensibilidade ou a aplicao de dispositivos DR em circuitos de grande intensidade de corrente podem causar desligamentos por correntes de perda operacionais, como as produzidas por harmnicas de tenso ou ativao de operao de disjuntores de grandes portes. Para proteger circuitos maiores a 125 A e at 400 A contra correntes de fuga, pode-se recorrer a disjuntores compactos SENTRON 3VL.

g 4.2 limite de desprendimento conforme iec 60 479 podem ser separados.curva 3 0,5% das pessoas.curva 2 50% das pessoas.curva 1 99,5% das pessoas

4 Dispositivo Diferencial Residual (DR)


35

Tipos de correnteOs dispositivos DR habituais que esto projetados para funcionar somente com corrente alternada so do tipo AC.

Por razo do uso de aparelhos eletrodomsticos ou industriais com componentes eletrnicos, em casos de falhas de isolamento, podem circular correntes no senoidais tambm perigosas. Para isso, foram fabricados os disjuntores do tipo A capazes de dispa-rar tanto com correntes de fuga alternadas senoidais como com correntes contnuas pulsantes. Existem, alm disso, dispositivos DR que podem funcionar com correntes contnuas puras que so os do tipo B.

g 4.3 faixas de intensidade de corrente conforme iec 60 479


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Resistncia surtos de tensoPara ondas de tenso com comprimento de onda de 8-20 microsegundos, um dispositivo DR tipo AC resistente para correntes at 300A, um tipo A at 1 kA e um tipo B at 3 kA.

Graas a esta propriedade, os dispositivos DR Siemens evitam os desligamentos involuntrios durante as tempestades com presena de raios, e alm disso, os dispositivos DR se tornam mais seguros contra os desligamentos por vibraes e os surtos de tenses produzidos pela carga dos capacitores, por exemplo as fontes chaveadas de computadores.

Capacidade de interrupo nominalAs correntes de fuga nem sempre so baixas, em algumas ocasies podem alcanar valores de correntes de curto-circuito, por exemplo, quando uma fase conectada diretamente ao o terra. Por isso, apesar do dispositivo DR no ser um disjuntor propriamente dito e no possuir capacidade de interrupo, deve ter a capacidade de interrupo (lm) de acordo com a norma NBR NM 61008-1, su ciente para poder interromper estas correntes.

A capacidade de interrupo dos dispositivos DR de 800 A.

Caso a capacidade interrupo nominal no seja su ciente para enfrentar uma suposta corrente de curto-circuito, devero ser utilizados fusveis de proteo de backup, normalmente montan-te. Desta maneira, utilizando fusveis de caracte-rstica gL-gG at 63 A para dispositivos bipolares e de 100 A para os tetrapolares, podem ser obtidos interrupes de at 10 kA.

Outra soluo utilizar blocos diferenciais associa-dos a disjuntores termomagnticos (conforme a norma IEC 61 009).



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tabela 4.1 resumo de seleo de interruptores diferenciais

SeletividadeNormalmente, os dispositivos DR tm uma ca-racterstica de abertura instantnea. Isto signi ca que os dispositivos DR no podem ser conectados em srie para se obter uma desconexo seletiva no caso de correntes de falha. Para se obter a seleti-vidade quando so conectados dispositivos DR

em srie, o dispositivo DR montante tem que ter uma sensibilidade menor (corrente de fuga maior), ou um atraso de abertura.

Ambas as medidas fazem perder o objetivo de proteger as pessoas contra contato direto.


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4 Dispositivo Diferencial Residual (DR)Como detectar uma falha de isolamento


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Algumas perguntas frequentes

Por que o dispositivo DR no foi ativado se eu senti o choque eltrico? De acordo com a Norma NBR NM 61008-1 o dispositivo DR deve atuar entre a metade e o valor nominal

da corrente de fuga nominal. Para um dispositivo DR habitual de 30 mA, isto signi ca que deve ser ativado entre 15 e 30 mA (veja Figura 4.3). A Siemens ajusta seus dispositivos DR em 22 mA. Conforme a mencionada Figura 4.3, o valor de 15 mA j est dentro da rea AC-2 que j se sente, e inclusive alcan-a a rea AC-3 de dor.

Pode ser invertida a alimentao de um dispositivo DR? Sim. O dispositivo DR pode ser alimentado tanto desde os terminais superiores quanto desde os terminais

inferiores.

Por que o dispositivo DR no foi ativado se eu senti o choque eltrico? De acordo com a Norma NBR NM 61008-1 o dispositivo DR deve atuar entre a metade e o valor nominal da

corrente de fuga nominal. Para um dispositivo DR habitual de 30 mA, isto signi ca que deve ser ativado entre 15 e 30 mA (veja Figura 4.3). A Siemens ajusta seus dispositivos DR em 22 mA. Conforme a mencionada Figura 4.3, o valor de 15 mA j est dentro da rea 2 que j se sente, e inclusive alcana a rea 3 de dor.

Pode ser invertida a alimentao de um dispositivo DR? Sim. O dispositivo DR pode ser alimentado tanto desde os terminais superiores quanto desde os terminais

inferiores.

Podem ser invertidas as conexes de um dispositivo DR? Sim. Um dispositivo DR no distingue neutro de fase ou as diferentes fases entre si. A numerao de termi-

nais feita conforme uma organizao dos terminais, mas no funcional.


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Pode ser utilizado um dispositivo DR tetrapolar em um circuito monofsico? Sim. Mas deve ser levado em conta que necessrio ligar cabos ao contato do neutro para que o boto

de teste possa funcionar.

Pode ser prescindida a conexo de aterramento dos equipamentos? Por fora de NBR 5410, no. O dispositivo DR uma proteo complementar conexo de aterramento.

Desta maneira, o dispositivo DR desligar a carga antes que alguma pessoa sofra a desagradvel experincia de sofrer um choque eltrico, porm se no existir o condutor de terra - PE o dispositivo DR funconario.

Um dispositivo DR bipolar pode ser utilizado em um circuito de comando 24 VCA? Uma tenso de 24 VCA no pode fazer circular, por uma pessoa, uma corrente de fuga que produza o

disparo do dispositivo DR. Para propsitos prticos, somente seria til para proteger a instalao contra incndios.

Um dispositivo DR pode ser utilizado em um circuito de corrente contnua? O dispositivo DR de execuo convencional pode ser utilizado em qualquer circuito de corrente alternada.

Mas, por ter um transformador, no adequado para corrente contnua ou alternada, sendo que para estes casos necessrio recorrer a execues especiais.

Um dispositivo DR pode ser utilizado em um circuito de alimentao de computador? Sim. Estes devem ser instantneos para preservar a segurana das pessoas. Mas devem ser levadas em

considerao as perdas produzidas pelas freqncias harmnicas por razo das fontes comutadas que podem ativar o dispositivo DR. Isto deve ser realizado com um bom critrio de diviso de circuitos para permitir uma adequada prestao de servio.



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Auto-avaliao

1. possvel instalar dispositivos DR de ln 30 mA em circuitos com inversor de freqncia - ver-

dadeiro ou falso?

2. O dispositivo DR protege os cabos contra sobrecarga verdadeiro ou falso?

3. O dispositivo DR deve ser testado semestralmente verdadeiro ou falso?

4. O dispositivo DR tem polaridade verdadeiro ou falso?

5. Se for instalado um dispositivo DR, podem ser dispensados os fusveis ou os disjuntores


6. O dispositivo DR protege uma pessoa que toca em dois condutores ativos simultaneamente


7. O dispositivo DR com uma corrente de falta nominal de 300 mA protege pessoas contra

eletrocusso verdadeiro ou falso?

8. O dispositivo DR tambm protege a instalao contra incndio verdadeiro ou falso?

9. O dispositivo DR impede que seja sentida a descarga eltrica verdadeiro ou falso?

10. O dispositivo DR protege uma pessoa diante de um contato acidental com uma parte sob

tenso verdadeiro ou falso?

11. Alm disso, convm colocar as partes metlicas do dispositivo DR em instalao de aterra-

mento verdadeiro ou falso?

12. O dispositivo DR detecta falhas de isolamento e se ativa verdadeiro ou falso?

13. O dispositivo DR tetrapolar pode ser utilizado em circuitos monofsicos verdadeiro ou

falso?

14. O dispositivo DR bipolar tambm se ativa se for cortado um cabo verdadeiro ou falso?

15. Convm colocar em cada circuito um dispositivo DR verdadeiro ou falso?



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Dispositivos de Proteo contra Surtos - DPS

5Generalidades

As sobretenses destroem um nmero considervel de aparelhos e sistemas eltricos e eletrnicos. Estes danos no esto limitados aos sistemas industriais e empresariais, mas tambm afetam as instalaes de edifcios e inclusive os aparelhos de uso dirio no mbito domstico. Sem medidas que protejam de maneira e caz contra as sobretenses, so gastos, valores considerveis em reparaes ou novas aqui-sies. claro ento que as medidas de proteo para a preveno dos danos causados por sobreten-ses so interessantes tanto para o mbito domsti-co quanto para o mbito comercial ou industrial.

importante que todas as linhas que esto conec-tadas a um aparelho sejam protegidas com um dis-positivo de proteo contra surtos adequado (assim como todos os aparelhos tm alimentao de ener-gia eltrica). Alm disso, por exemplo, os aparelhos de televiso necessitam de um sinal de recepo que entra atravs da linha de antena. E independente-mente de o sinal ser fornecido por uma antena ou atravs do cabo de banda larga deve ser protegido tanto a entrada da antena quanto a alimentao de energia eltrica do aparelho de televiso.

Instalaes comerciais e aplicaes industriais Controle de aquecimento Iluminao externa Controle de persianas Sistemas automticos para portas de garagens Controle do sistema de comando central Ar-condicionado Sistemas de alarme Sistemas de deteco de incndios Vigilncia por vdeo Organizador de controle de processo

Equipamentos de escritrio Computadores Impressoras Equipamentos de telecomunicaes Aparelhos de fax Fotocopiadoras

Ambiente domstico Lava-louas Lavadoras de roupas Secadoras de roupas Cafeteiras eltricas Rdio-relgio


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O conceito universal de proteo contra sobretenses transitrias

Geladeiras Freezers Microondas Foges eltricos Aparelhos telefnicos

Lazer e passatempo Aparelhos de televiso Ampli cadores de antena Aparelhos de vdeo Reprodutores de DVD Equipamentos de alta delidade (Hi-Fi) Computadores Aparelhos de som Equipamentos de rdio

Levando em conta o valor total dos bens a serem protegidos, a instalao dos dispositivos de proteo adequados quase sempre vale a pena, inclusive quando se trata de evitar um s caso de destruio de um sistema ou aparelho eletro-eletrnico. Por outro lado, se os parmetros de potncia no forem excedidos, os aparelhos de proteo contra sobre-tenses atuam em inmeras ocasies, e por isso, oferecem um benefcio muito maior para o usurio.

As sobretenses transitrias ocorrem por causa de descargas de raios, operaes de manobra em circuitos eltricos e descargas eletrostticas. Sem as medidas de proteo adequadas em forma de pra-raios e de dispositivos de proteo contra surtos, nem sequer um robusto sistema de alimentao de baixa tenso de um edifcio ou de uma fbrica industrial capaz de resistir a energia de uma descarga atmosfrica. As sobreten-ses so muito curtas e tm uma durao de milionsi-mos de segundo. No obstante, as tenses costumam apresentar nveis muito elevados e, portanto, so ca-pazes de destruir os circuitos impressos de um sistema. Embora um aparelho eltrico ou eletrnico cumpra os critrios do ensaio de resistncia tenses conforme o IEC 61000-4-5, esse aparelho no necessariamente capaz de resistir de maneira indestrutvel a todos os efeitos ambientais com referncia compatibilidade eletromagntica (EMC). Para evitar que as sobreten-ses destruam os equipamentos eltricos preciso proteger todas as interfaces que estejam expostas a estes riscos, tais como as entradas de sinais e os componentes da alimentao de energia eltrica, com dispositivos de proteo contra sobretenses.


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5 Dispositivos de Proteo contra Surtos - DPSConforme o caso de aplicao, os componentes como os dispositivos de proteo contra surtos a base de gs, devero ser instalados de forma indivi-dual ou combinada no circuito de proteo, j que os componentes se distinguem por suas caracters-ticas de descarga e por seus limites.

A atual sociedade industrial est sustentada por potentes sistemas de informao. Qualquer avaria ou falha em tais sistemas pode resultar em graves consequncias e inclusive provocar a falncia de uma empresa industrial ou de prestaes de servi-os. Estas falhas podem ocorrer por causas muito diversas, com as in uncias eletromagnticas como fator de suma importncia.

gr co 17.1

Danos ocasionados por sobretensesAs sobretenses tm um alto risco de causar danos ou destruir sistemas eltricos e eletrnicos. Nos ltimos anos foi observado um notvel aumento da freqncia de sinistros e do valor total dos danos e prejuzos. As estatsticas das empresas seguradoras re etem essa tendncia de maneira clara e precisa. E com freqncia, os danos e as destruies dos aparelhos costumam ocorrer justamente quando os usurios no podem prescindir da disponibilidade permanente destes aparelhos.

Alm dos gastos de reposio ou reparos, surgem custos adicionais por razo dos tempos de parada dos componentes afetados ou por perda de software e dados. Em geral, os danos se manifestam em for-ma de cabos destrudos, aparelhos de manobra da-ni cados, e inclusive podem chegar a alcanar nveis de sinistro to srios como a destruio mecnica evidente da instalao eltrica de um edifcio. Estes danos podem ser evitados com a ajuda de pra-raios e de dispositivos de proteo contra surtos.


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Causas das sobretenses transitrias

As sobretenses ocorrem em duas categorias classi -cadas por causa: LEMP (Lightning Electromagnetic Pulse)

sobretenses provocadas por in uncias ato-mosfricas (por exemplo, quedas de raios diretas, campos eletromagnticos de descarga).

SEMP (Switching Electromagnetic Pulse) sobretenses provocadas por operaes de ma-

nobra (por exemplo: desconexo de curto-circuitos, manobras de cargas em servio).

As sobretenses diretas que se apresentam por conse-quncia de uma tempestade tm sua causa em uma descarga direta-prxima ou na descarga distante de um raio ( gura 5.1).

As descargas diretas ou prximas so quedas de raios no sistema de pra-raios de um edifcio, em suas imediaes ou nos sistemas que conduzem a eletrici-dade para um edifcio (por exemplo, alimentao de baixa tenso, linhas de sinal e de comando). Por razo de sua amplitude e da energia que transportam, as correntes de descarga e as tenses de descarga constituem uma especial ameaa para o sistema a ser protegido.

Em caso de uma queda direta ou prxima do raio, as sobretenses (como mostra a gura 5.1), so forma-das pela queda de tenso da resistncia de descarga

contra o o terra e o aumento do potencial provocado do edifcio com referncia ao ambiente afastado. Isso constitui a carga mais intensa a qual podem estar expostos os sistemas eltricos de um edifcio.

Os parmetros tpicos da corrente de descarga t em circulao (valor de pico) velocidade de aumento da intensidade, contedo da carga, energia espec ca, podem ser expostos na forma da onda de descarga de 10-350 s (veja a ilustrao Exemplos de intensidades de choque de ensaio), e esto de nidos nas normas internacionais, europias e nacionais, como intensi-dade de ensaio para componentes e aparelhos para a proteo em caso de descargas diretas.

Alm da queda de tenso na resistncia de descar-ga contra o o terra, so geradas sobretenses no sistema eltrico do edifcio e nos sistemas e aparelhos conectados, por razo do efeito de induo do campo eletromagntico de descarga (Caso 1b da gura 5.3).

A energia destas sobretenses induzidas e as conse-qentes correntes de impulsos so muito menores que a da corrente de descarga com uma onda de superintensidade de 8-20 s.

Portanto, os componentes e aparelhos que no te-nham que conduzir as intensidades procedentes de quedas de raios diretas so veri cados com corrente de descarga de 8-20 s.


46

Os efeitos das operaes de manobra sobre o sistema eltrico de um edifcio so simulados igualmente com correntes de choque com forma de onda de 8-20 s para ns de ensaio. importante levar em conta todas as causas que possam provocar sobreten-ses. Para este m, se aplica o modelo das reas de proteo contra raios especi cado em IEC 62305-4 ilustrado na gura 5.2. Com este modelo, o edifcio se divide em reas com diferentes nveis de perigo.

Estas reas permitem determinar os aparelhos e componentes que so necessrios para obter a devida proteo contra raios e sobretenses.

As descargas distantes so quedas de raios que ocor-rem muito longe do objeto a ser protegido, quedas de raios na rede de linhas areas de mdia tenso mdia ou em suas imediaes ou descargas de raios entre nuvens que esto representadas nos casos 2a, 2b e 2c da gura 5.3. De maneira equivalente s sobretenses induzidas, so controlados os efeitos das descargas dis-tantes sobre o sistema eltrico de um edifcio, por meio de aparelhos e componentes que esto projetados conforme a onda de superintensidade de 8-20 s.

As sobretenses causadas por operaes de mano-bra so produzidas entre outras coisas por: desconexo de cargas indutivas (por exemplo: transformadores, bobinas, motores);

ignio e interrupo de arcos voltaicos (por ex.: aparelhos de soldagem por arco);

disparo de fusveis.

O conceito de proteo

5 Dispositivos de Proteo contra Surtos - DPS


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Um modelo das reas de proteo contra raios que corresponda aos requisitos de EMC inclui a proteo externa contra impactos de raios (com dispositivo captor ou terminal areo, sistema de descarga, sistema de aterramento, o nivelamento de potencial, o isolamento do ambiente e o sistema de proteo contra sobretenses para o sistema de gesto ener-gtica e de informao. As zonas de proteo contra raios (termo em ingls Lightning Protection Zones LPZ) esto de nidas conforme as especi caes que aparecem na tabela 5.2.

Dados gerais

tabela 5.1 exemplos de intensidades descarga de ensaio


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De acordo com as exigncias e as cargas que estejam expostas em seu local de instalao, os de proteo contra sobretenses esto classi cados em pra-raios, dispositivos de proteo contra surtos e combinaes de DPSs.

As exigncias mais rigorosas quanto capacidade de descarga devem ser cumpridas pelos pra-raios e pelas combinaes de dispositivos de proteo contra surtos que tenham que realizar a funo de transio da rea de proteo LPZ 0A a LPZ 1 ou de LPZ 0A a LPZ 2. Estes DPSs devem estar em condi-es de conduzir as correntes parciais de descarga om forma de onda 10-350 vrias vezes de forma indestrutvel, para evitar que as correntes parciais

Dados gerais

de descarga entrem no sistema eltrico de um edif-cio. Na rea de transio da rea de proteo LPZ 0B a LPZ 1 ou na rea de transio do pra-raios disposto a seguir nas reas de proteo LPZ 1 a LPZ 2 e superior, so utilizados dispositivos de proteo contra surtos para proteger contra sobretenses. Sua funo consiste em seguir atenuando o nvel residual das etapas de proteo antepostas e de limitar as sobretenses, independentemente se sua origem se deve a uma induo ao sistema ou se foram geradas no prprio sistema.

As medidas de proteo especi cadas contra raios e sobretenses nas reas limite das zonas de prote-o contra raios valem tanto para o sistema de ges-to energtica como o de informao. O total das medidas especi cadas no modelo de reas de pro-teo contra raios que correspondem s exigncias EMC proporciona uma disponibilidade permanente do sistema com infra-estrutura moderna.

tabela 17.2 de nio das reas de proteo contra raios


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g 5.1 causas das sobretenses por descargas de raios


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g 5.2 modelos de reas de proteo contra raios direcionados pelos critrios cem



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Matriz de seleo dos dispositivos de Proteo contra Surtos - DPS em instalaes residenciais, comerciais e similares.


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Auto-avaliao

1. Quando necessrio instalar um dispositivo de proteo contra surtos - DPS?

A que norma corresponde a classe de exigncia Classe 1, 2 e 3?

3. Um DPS com uma forma de onda 10-350 s pode ser substituda por um

com uma forma de onda 8-20 s verdadeiro ou falso? Por qu?

4. Entre que reas de proteo contra raios (LPZ) devem ser utilizados DPSs

Classe 1 com forma de onda 10-350 s?

5. Se cair um raio a uma distncia de 1 km, podem ser induzidas as sobreten-

ses na rede?



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Generalidades

O contator o dispositivo de manobra mais utiliza-do na indstria e nas instalaes eltricas prediais,sejam elas pblicas ou privadas. um dispositivo de manobra que permite a partida direta de moto-res assncronos trifsicos, suportando uma corren-te de partida vrias vezes maior que a designada(7,2 vezes maior) conforme as normas IEC 947.

Mas a particularidade do contator a originalidade de suas manobras. Trata-se de um eletrom que aciona um porta-contatos. Temos assim um dispositivo de acionamentos com as caractersticas de um rel com o qual podemos realizar tarefas de automao, controle remoto e proteo de algo que os aparelhos de coman-do manuais no tm capacidade de fazer. Um contatorde alta qualidade um aparelho gil, com uma longa vida til e uma capacidade de manobra muito elevada.

O eletrom composto de duas partes: o sistema magntico ou ncleo (parte mvel e parte xa) e a bobina. Como mostra a gura 6.1, a tenso de acionamento do contator conectada bobina, formando o denominado circuito de comando. Estecircuito tambm composto por botes de partida,de parada, de sinalizao, etc.

Os contatos de manobra do contator so chamadoscontatos principais e realizam as tarefas de fecha-mento ou abertura do circuito e esto inseridosno porta-contatos, que movido pela bobina. Oscontatos principais so a parte mais delicada docontator, esto construdos com ligas de pratamuito especiais. Desta forma, garante-se nosomente uma manobra efetiva, mas tambm, umavida til muito elevada e evita-se que os contatos

A tenso da bobina deve ser escolhida conforme a tenso disponvel no local de montagem e para os requerimentos de desenho do projeto.

foto 6.1 contatores tripolares da famlia sirius

Contatores Tripolares

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A1 A2

14

13 21

1,3,5

22

2,4,5

g. 6.1 funcionamento de um contator1 pea xa do ncleo2 pea mvel do ncleo3 bobina de acionamento4 porta-contatos5 contato principal xo6 contato principal mvel7 cmara de extino8 contato auxiliar NA9 contato auxiliar NF

grudem ou se destruam durante seu funcionamen-to normal.

Quando os contatos no so os adequados (por exemplo cpias ou falsi caes), podem destruir o

contator seja porque levam trava do ncleo,queima dos terminais, da cmara de extino, etc.

Os contatores principais SIRIUS foram projetadospara manobrar motores conforme a categoria deservio AC-3: Podem ser utilizados para outrasfunes como, por exemplo, manobra de resistn-cias para fornos (AC-1), condensadores (AC-6b),lmpadas de descarga gasosa (AC-5a), motores emcorrente contnua (DC-3), etc.

Os contatores SIRIUS at 25 A de corrente nominal(11 kW, 15 HP) no requerem cmara de extino.Para correntes maiores difcil manipular o arco dedesconexo, por isso, para apoiar a funo dos conta-tos principais, os contatores tm uma cmara de extin-o, que to complexa quanto maior for o contator.A cmara de extino um auxiliar muito importantedos contatos, por esta razo, a cada substituio decontatos deve-se trocar a cmara de extino. Como oscontatores pequenos no a possuem, no permitidaa substituio de contatos principais. Outro elementoque constitui o contator so os contatos auxiliaresque, tambm por estarem sujeitos ao porta-contatos,se movem quando a bobina do contator acionada.


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Contatores Tripolares

Como seu nome indica, no servem para acionar o mo-tor, mas para cumprir com funes auxiliares como a auto-reteno no comando por botes ou a sinalizao do estado de partida do motor por meio de lmpadas de sinalizao (olhos de boi).

Os contatos normalmente fechados (NF) de umdispositivo de acionamento so aqueles contatosauxiliares que permanecem fechados quando os contatos principais esto abertos, e se abrem quando os contatos principais se fecham. Por outro lado, so contatos normalmente abertos (NA) de um dispositivo de acionamento, aqueles contatos auxiliares que permanecem abertos quando os con-tatos principais esto abertos e se fecham quando estes so fechados.

Por razes de segurana, os contatos auxiliares devem ser acionados antes dos contatos principais,e nunca nenhum contato NA pode ser fechado simultaneamente com um NF.

Os contatos auxiliares podem estar incorporados aocontator (tamanho S00) ou instalados em blocosindividuais de um, dois ou quatro contatos auxilia-res combinados (NA e ou NF).

Na tabela 6.1, indicada a mxima quantidade decontatos que possvel acoplar em um contatorSIRIUS. conveniente instalar os blocos de contatosauxiliares respeitando a simetria.

Manuteno do contatorAlm do contator ser seguro e de fcil utilizao, excelente no desempenho durante sua vida til jque, praticamente, no requer manuteno. Aquivo algumas recomendaes:

NcleoNunca deve ser lavado com solvente, pois seriam removidos os lubri cantes aplicados durante aconfeco, que garantem at 30.000.000 de mano-

tabela 6.1 contatos auxiliares em contatores principais

foto 6.2 desgaste dos contatores

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bras, conforme o tamanho. Deve-se limp-lo com um pano, se estiver muito sujo com p ou outro material.

Se o ncleo no fechar adequadamente, a bobi-na se queimar. Nunca limar o ncleo. Se estiver muito amassado ou dani cado isso indica que o contator chegou ao nal de sua vida til e hora de substitu-lo.

Bobina de acionamentoAo substituir a bobina, observar se o ncleo sefecha adequadamente e se os contatos no travamo porta-contatos. Uma tenso muito baixa no permite o correto fechamento do contator e pode queimar a bobina ou o que pior, dani caros contatos. Outra causa de destruio habitual dabobina conect-la a uma tenso de acionamentomaior que a nominal. Os contatores SIRIUS do ta-

tabela 6.2 proteo de contatores por meio de disjuntores termomagnticos

foto 6.3 bobina do contator 3rt 1045 (tamanho s3)

manho S00 no permitem a substituio da bobina de acionamento.

Contatos principaisSubstitu-los somente se estiverem desgastadosa tal ponto que se possa ver o material do portacon-tato debaixo deles (veja foto 6.2), ou se tiverem sido destrudos por um curto-circuito mal protegido.Se for observada a formao de crateras, no devemser limados. Simplesmente devem ser retiradas comuma pina eventuais gotas de material.

Se os contatos estiverem pretos no signi ca que estejam desgastados, possvel continuar utilizando-os. Se desejar, limpe-os com um pano.

Os contatos dos contatores S00 e S0 (at 25 A) nunca devem ser substitudos porque so altera-das as caractersticas do contator e, alm disso,

foto 6.4 contator S00 com mdulo de contatos auxiliares frontais


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os danos causados nos isolantes por falha no podem ser consertados.

Cmara de extinoComo visto anteriormente, os contatores SIRIUS apartir do tamanho S2 (32A) de corrente nominalso equipados de cmaras de extino. Para manteras caractersticas isolantes do contator e que esteseja capaz de suportar um acionamento de desco-nexo exigente, imprescindvel trocar a cmarade extino em cada substituio de contatos.Nunca polir ou limpar uma cmara de extinocom abrasivos. Nas tabelas 5 e 6 so indicadas asprotees termomagnticas e o tipo de curva paraa proteo de contatores conforme o tamanho envel de curto-circuito.

Contatos auxiliaresNos contatores SIRIUS tamanho S00, os contatosincorporados no podem ser consertados (vejacontatos principais nos tamanhos maiores). Oscontatos auxiliares esto formados por blocos,e em caso de falhas podem ser substitudos pornovos. Os contatos auxiliares so protegidos contracurto-circuitos por meio de um fusvel (6 A) ou umminidisjuntor termo-magntico curva C de 6 A.

tabela 6.3 resumo de seleo de contatores principais sirius

Contatores Tripolares6


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Auto-avaliao

1. A corrente nominal de um contator est especi cada na categoria de servio AC-1, AC-3, AC-4 ou AC-6b?

2. Os valores nominais de um contator esto de nidos para

3. Devo substituir os contatos do contator, porque:

4. Depois de substituir um jogo de contatos, convm trocar a cmara de extino?

5. Posso colocar a quantidade de contatos auxiliares que necessito verdadeiro ou falso?

6. Os aparelhos SIRIUS so seguros contra contato acidental, ou seja:

7. A arruela do terminal deve apertar o isolamento do cabo verdadeiro ou falso?

8. O contator tem maior vida til que o disjuntor verdadeiro ou falso?

9. A vida til eltrica dos contatores depende da corrente de desconexo verdadeiro ou falso?

10. Os contatores devem ser montados sobre uma superfcie vertical verdadeiro ou falso?


Tenso de rede nominalTenso de acionamento nominal 20Tenso de acionamento nominal 10Tempos de partida do motor at 10s

... com os dedos?

... com a palma ou o dorso da mo?

... com uma chave de fenda?

... apresentam sujeira em sua superfcie?

... podem ser observadas gotas de material?

... pode ser visto o material do porta-contato?

Corrente de partida at 7,2 x leCorrente de partida at 1000 m:s:n:m:Temperatura ambiente mxima de 55 C


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Generalidades

O contator o aparelho encarregado de manobraro motor e o rel de sobrecarga o encarregado deproteg-lo. um mtodo indireto de proteo, j quefaz a medio da corrente que o motor est utilizandoda rede e supe sobre a base dela um determinadoestado de aquecimento das bobinas do motor.

Se a corrente do motor protegido ultrapassa os valores admitidos, o conjunto de deteco do rel de sobrecarga aciona um contato auxiliar, que des-conecta a bobina do contator, separando da rede o equipamento consumidor com sobrecarga.

O sistema de deteco pode ser trmico, com baseem elementos bimetlicos, como o caso dos relsSIRIUS 3RU11, ou eletrnico, por exemplo, como osrels de sobrecarga SIRIUS 3RB20, 3RB21 e 3RB22.O rel de sobrecarga um excelente meio de prote-o, mas tem o inconveniente de no proteger o mo-tor quando a sobretemperatura deste produzida por causas alheias corrente que est sendo utilizada darede. , por exemplo, o caso de falta de refrigeraoem ambientes muito quentes como salas de caldeiras,falta de gua em bombas submergidas, ou tubulaotampada com ventilao forada. Nesses casos,

recomenda-se o uso de sensores PTC no enrolamentodo motor, capazes de medir exatamente a temperatu-ra interna do mesmo. Um caso muito particular o de falta de fase, que produz um aquecimento domotor por perdas no ferro e no pelas perdas nasbobinas. Dado que h um aumento da corrente con-sumida, esta faz ativar o rel de sobrecarga. O rel desobrecarga trmico 3RU11 dispe de um engenhosodispositivo de vlvula dupla que permite aumentara sensibilidade do rel quando falta uma fase. Destamaneira, conseguimos reduzir para a metade ostempos de atuao e tambm proteger o motor nocaso de falta de fase.

foto 7.1 rel de sobrecarga trmico 3ru11

foto 7.2 rel de sobrecarga eletrnico 3rb20

Rels de Sobrecarga

7


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O rel de sobrecarga sempre deve estar ajustado com o valor da corrente nominal do motor (o valor lido com um alicate ampermetro). Somente se este estiver com plena carga, o ajuste feito de acordo com o valor de corrente indicadonos dados tcnicos do motor, nunca com correntemaior que a nominal. As modernas tecnologiasde medio eletrnica permitem fabricar rels desobrecarga eletrnicos de excelente qualidade.Por isso foi adotada esta tecnologia para os rels desobrecarga 3RB20 da famlia SIRIUS.

Existe uma superposio entre os modelos 3RU11 e 3RB20 at 100 A sendo os primeiros mais econ-micos. As vantagens tcnicas tornam procedentes a fabricao de rels trmicos para correntes menores que 100 A.

Vantagens tcnicas dos rels de sobrecarga eletrnicos Baixo consumo: o rel 3RB20 consome somente 0,05 W contra os 4 a 16 W que consome o rel trmico do modelo 3RU11. Isto proporciona economia de custos, painis menores e mais refrigerados.

Maior preciso no ajuste da escala. Maior repetitividade na curva de resposta. Atuao quase instantnea diante de falta de fase.

Maior faixa de ajuste: 1 a 4 contra 1 a 1,4. Menor nmero de variantes: de 0,1A a 100A somente 7 modelos para o 3BR20 (10 com so-breposio de tamanhos) contra 30 modelos do 3RU11 (48 com superposio de tamanhos).

A diferena de preos a favor do 3RU11 compensada amplamente com a economia de energia, reduo de estoque, segurana no ajuste e maior proteo diante da falta de fase.

A nica vantagem tcnica do rel trmico quepode ser utilizado com corrente contnua e comalta presena de freqncias harmnicas devidoseu princpio de funcionamento.

foto 7.3 vista interna do rel de sobrecarga trmico


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Classe de disparoChama-se classe de disparo o tempo que demora,medido em segundos, para disparar um rel de sobrecarga, pelo qual circula uma corrente 7,2 vezesmaior que o valor ajustado. Classe 10 signi ca queo rel demorar at 10 segundos para ser ativado com uma corrente de rotor bloqueado, ou seja, per-mite que o motor demore at 10 segundos para darpartida. Isso conhecido como partida normal.

Os rels de sobrecarga trmicos SIRIUS so ofe-recidos para Classe 10 (partida normal) ou classe 20 (partida pesada). Os eletrnicos podem ser oferecidos com Classe 5 at Classe 30 (ajustveis).

Proteo contra falta de faseEste dispositivo est includo nos rels SIRIUS 3RU11 e 3RB20 que oferece uma notvel melhora em com-parao aos rels de sobrecarga convencionais.

O mecanismo acelera a desconexo do motor quando falta uma fase, ou seja, detecta com segurana esta falha. O rel 3RU11 atua conforme uma curva de disparo (veja gura 7.1), baseando-se no superaquecimento das duas fases que cam em servio. Tambm aqui, o rel de sobrecarga deve estar corretamente calibrado.

Compensao de temperatura ambientePara conseguir uma correta desconexo deve ser eli-minada a in uncia da temperatura ambiente sobre os elementos bimetlicos. Isto se consegue com um dispositivo compensador.

As curvas de disparo so independentes da tempe-ratura ambiente entre 20 e 60 C para os rels da famlia SIRIUS.

Manuseio e ajuste do rel trmicoO rel deve ser ajustado ao valor real do consu-mo que utilizado pelo motor, que nem sempre coincide com a placa de identi cao de caracters-ticas do motor. Este ajuste pode ser feito durante o funcionamento do equipamento.

Contatos auxiliaresOs rels de sobrecarga SIRIUS da Siemens dispem de dois contatos auxiliares galvanicamente sepa-rados, um NF para a desconexo do contator e o outro NA para sinalizar a falha detectada distncia.

Boto de rearme manual ou automticoGeralmente, conveniente que o rel de sobrecargano volte automaticamente sua posio de ligado depois da atuao, sobretudo em automatismos que podem levar disparos indesejados, como o caso dos de elevao de gua.

g 7.1 curvas caractersticas de disparo para rels trmicos com carga trifsica

7 Rels de Sobrecarga


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Quando o motor acionado por meio de botes, de qualquer forma deve ser colocado em funcionamento novamente pressionando o boto de rearme. Neste caso, prtico que o rel volte sozinho (automatica-mente) sua posio de ligado. Ambas as opes de rearme esto previstas nos rels de sobrecarga SIRIUS.

Um boto azul Reset permite ser colocado em posio automtica A ou em posio manual H ou M. O mesmo boto azul Reset permite o retorno do contato se for escolhida posio manual H ou M.

Um detalhe de segurana em caso de falha: estando ainda o boto azul pressionado ou travado, o dispa-ro produzido de todos os modos (disparo livre).

Boto de paradaO boto vermelho Stop permite acionar o contato normalmente fechado e assim testar se o conjunto est perfeitamente conectado aos cabos. Alm dis-so, pode ser utilizado como boto de desconexo.

Indicador de estado do rel, boto de teste O pessoal de manuteno ver com satisfao que um indicador Iou O lhe informar se o rel de sobrecarga disparou ou no. O mesmo indicador se comporta como um boto de teste, sendo que se for acionado veri cado se o sistema de disparo dorel est ativo ou no.

Dimenses e montagemAs dimenses do rel de sobrecarga so idnticas largura do contator correspondente. Isto permite ganhar espao na montagem.

Os rels SIRIUS dos tamanhos S00 a S3 (at 100 A) so facilmente acoplveis a seu correspondente contator. E sem ao adicional formam um conjun-to homogneo e compacto. Se por algum motivo forem montados individualmente, existem suportes com xao rpida sobre trilho (DIN EN 50 022) que permitem uma conexo de cabos adequada, caso seja necessrio.tabela 7.1 resumo de seleo de rels de sobrecarga eletrnicos sirius e seu fusvel de proteo


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Estes suportes para montagem individual no so os mesmos para o rel 3RB20 e para o 3RU11 e existe um por tamanho construtivo at 100 A. Para rels maiores, para a montagem individual no so necessrios estes suportes.

Os rels de sobrecarga para correntes maioresque 100 A so os SIRIUS 3RB20 do tipo eletrnicoque so montados sobre uma superfcie plana econtam com terminais de conexo. Ao montar orel tamanho S00 sobre o contator, o terminal (A2)da bobina e o do contato auxiliar (22) so de difcilacesso. Por este motivo, deve ser equipado com ter-minais de repetio que trasladam estes terminaispara a frente do rel trmico. Pela instalao doscontatos auxiliares e os de bobina nos contatores,estes terminais repetidores no so necessrios nostamanhos S0 a S3.

tabela 7.2 resumo de seleo de rels de sobrecarga trmicos sirius e seu fusvel de proteo

foto 7.4 suporte de monta-gem individual para rel S00

7 Rels de Sobrecargas


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Auto-avaliao

1. Um rel de sobrecarga deve ser sensvel falta de fase verdadeiro ou falso?

2. A compensao de temperatura ambiente no indispensvel para um rel de sobre-

carga verdadeiro ou falso?

3. O rel de sobrecarga deve ser ajustado corrente de servio do motor verdadeiro ou

falso?

4. A corrente de servio o que se mede com o alicate ampermetro?

5. A corrente de servio habitualmente menor que a placa de identi cao do motor?

6. No rel de sobrecarga trmico a desconexo por falta de fase imediata verdadeiro ou

falso?

7. O rel de sobrecarga eletrnico 3RB20 tem melhor dissipao trmica que o trmico

3RU11 verdadeiro ou falso?

8. O rel de sobrecarga eletrnico 3RB20 adequado para circuitos de corrente contnua


9. O rearme automtico do rel de sobrecarga permite que o contato auxiliar seja fechado

ao esfriar-se verdadeiro ou falso?

10. Com rearme manual (Reset), o contato auxiliar do rel de sobrecarga fechado depois

que o operrio pressione o correspondente boto verdadeiro ou falso?

11. De que cor o boto de rearme (Reset) do rel de sobrecarga?

12. O rel de sobrecarga mede diretamente a temperatura do motor a ser protegido?

13. Para que servem os contatos do rel de sobrecarga?



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Generalidades

O disjuntor para a proteo de motores, tambm conhecido como disjuntor-motor 3RV, permite reunir todas as necessidades de um acionador direto para manobra e proteo do motor, proteo de curto-circuito, comando e inclusive seccionamento. Tudo em um s dispositivo.

Trata-se de um disjuntor com a funo de proteo demotores. Conta com um disparador de sobrecarga eum disparador de curto-circuito cujas as caractersti-cas e funcionamento s

guia do eletricista siemens.pdf

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