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Instituto Federal Sul-Rio-Grandense Curso de Eletrotécnica 1. Dispositivos de proteção de motores elétricos. 1.1 Introdução e considerações gerais A passagem de corrente elétrica por um condutor provoca o seu aquecimento (efeito Joule). Nas instalações elétricas o aumento da temperatura devido à circulação de corrente projetada para o funcionamento normal, é tal que não afeta qualquer elemento do sistema. Entretanto, a corrente pode atingir valor muitas vezes maior do que aqueles projetados para condição normal de operação, quando houver algum tipo de defeito no circuito, nos aparelhos ligados na rede elétrica ou mesmo, quando ocorrer situações de utilização indevida de rede. Essa sobrecarga produz sobre aquecimento nos condutores, podendo provocar, inclusive, incêndios. Há possibilidade, de se fundir o condutor, ocasionando faíscas que podem incendiar materiais inflamáveis próximos, ou mesmo inflamar materiais constituintes da isolação presentes em alguns tipos de condutores. Torna-se evidente, portanto, que toda instalação elétrica deve ser convenientemente protegida contra os defeitos citados. Emprega-se, para tanto, dispositivos de proteção, em número tal a garantir o perfeito suprimento da carga que está sendo alimentada (equipamentos elétricos) além da função de proteção dos condutores. Estes dispositivos devem interromper o circuito, automaticamente, sempre que a intensidade de corrente atingir valor que poderá causar danos. Os dispositivos de proteção dos condutores são dimensionados, em função de sua bitola e do modo de instalação. Quanto aos equipamentos, a proteção deve ser feita de acordo com as características dos mesmos. Podemos classificar os elementos de proteção, quanto à operação, em dois tipos: Elementos FUSÍVEIS: rompem o circuito pela fusão de determinado elo; Disciplina: Instalações Elétricas – Módulo 3 Prof. Claudio Anor Pötter 2

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Page 1: Instalações Elétrica - Industrial - Fusíveis e Disjuntores

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1. Dispositivos de proteção de motores elétricos.

1.1 Introdução e considerações geraisA passagem de corrente elétrica por um condutor provoca o seu aquecimento (efeito

Joule).Nas instalações elétricas o aumento da temperatura devido à circulação de corrente

projetada para o funcionamento normal, é tal que não afeta qualquer elemento do sistema.Entretanto, a corrente pode atingir valor muitas vezes maior do que aqueles projetados

para condição normal de operação, quando houver algum tipo de defeito no circuito, nos aparelhos ligados na rede elétrica ou mesmo, quando ocorrer situações de utilização indevida de rede.

Essa sobrecarga produz sobre aquecimento nos condutores, podendo provocar, inclusive, incêndios. Há possibilidade, de se fundir o condutor, ocasionando faíscas que podem incendiar materiais inflamáveis próximos, ou mesmo inflamar materiais constituintes da isolação presentes em alguns tipos de condutores.

Torna-se evidente, portanto, que toda instalação elétrica deve ser convenientemente protegida contra os defeitos citados.

Emprega-se, para tanto, dispositivos de proteção, em número tal a garantir o perfeito suprimento da carga que está sendo alimentada (equipamentos elétricos) além da função de proteção dos condutores. Estes dispositivos devem interromper o circuito, automaticamente, sempre que a intensidade de corrente atingir valor que poderá causar danos. Os dispositivos de proteção dos condutores são dimensionados, em função de sua bitola e do modo de instalação. Quanto aos equipamentos, a proteção deve ser feita de acordo com as características dos mesmos.

Podemos classificar os elementos de proteção, quanto à operação, em dois tipos: Elementos FUSÍVEIS: rompem o circuito pela fusão de determinado elo; Elementos NÃO-FUSÍVEIS: interrompem o circuito por ação mecânica não

destrutiva.

1.2 Definições

Para os dispositivos de proteção define-se: Corrente Nominal: MÁXIMA intensidade de corrente que, circulando

continuamente pelo dispositivo, NÃO provoca abertura do circuito. É definida como sendo o máximo valor eficaz da intensidade de corrente que pode circular por um dispositivo de proteção sem causar seu desligamento automático.

I Inom Não ocorre desligamento I Inom OCORRE desligamento, onde t = f(I)

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IIDispositivo

deProteção

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Curva Tempo x Corrente: relaciona o tempo de interrupção do circuito com as correntes que o atravessam.

Capacidade Disruptiva: máxima intensidade de corrente que o dispositivo consegue efetivamente interromper. Usualmente é expressa em termos de potência aparente, calculada considerando a tensão nominal e a corrente supracitada. É a capacidade de suportar e de interromper a corrente de curto circuito em um intervalo de tempo inferior aquele que o danifica.

1.3 Elementos FusíveisSão constituídos por elemento condutor, de composição especial, dimensionados de

modo a fundir quando submetidos a correntes especificadas durante períodos de tempo bem determinados.

É considerado como elo fraco do circuito, pois sempre que a corrente torna-se perigosa para qualquer elemento do circuito, o fusível rompe-se.

O elo de rompimento é normalmente de chumbo, estanho, prata ou de ligas desses com outros materiais.

Sendo o calor necessário à fusão fornecido por efeito Joule (RI2), resultante da corrente que atravessa o fusível, existe um valor mínimo da corrente, abaixo da qual não ocorre fusão.

1.3.1 Fusíveis Diazed

Os fusíveis DIAZED são utilizados na proteção de curto-circuito em instalações elétricas residenciais, comerciais e industriais e que quando normalmente instalados, permitem o seu manuseio sem riscos de toque acidental.

1.3.1.1 Características Possuem categoria de utilização que atendem as correntes nominais de 2 a 100A; Limitadores de corrente possuem elevadas capacidades de interrupção:

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o Até 20A - 100kA o 25 a 63A - 70kA o 80 e 100A - 50k em até 500VCA

Através de parafusos de ajuste, impedem a mudança para valores superiores, preservando as especificações do projeto.

Permitem fixação por engate rápido sobre trilho ou parafusos. Apresentados em dois modelos: ação rápida (ou normal) e ação retardada (lenta), sendo

este último o mais indicado para proteção de motores ou cargas que apresentem grandes picos de corrente em regime de trabalho normal.

Disponível nos tamanhos:D I - E16 - 13 x 50DII - E27 - 22 x 50DIII - E33 - 28 x 50

1.3.2 Tipo CartuchoSão fusíveis usados especialmente para proteger circuitos elétricos em geral, tais

como: os condutores, os aparelhos elétricos, os consumidores/instalações residenciais, etc.

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1.3.3 Tipo NH

Os fusíveis NH são aplicados na proteção de sobrecorrentes de curto-circuito e sobrecarga em instalações elétricas industriais. Situações em que há presença de altos níveis de correntes a serem interrompidas e que carecem de atenção especial na interrupção do arco.

1.3.3.1 Característicaso Possui categoria de utilização gL/gG (simbologia de norma, significa: Uso geral,

ruptura em toda faixa tempo x corrente), em cinco tamanhos atendem as correntes nominais de 6 até 1250A.

o Limitadores de corrente possuem elevada capacidade de interrupção de 120kA em até 500VCA.

o Com o uso de punhos garantem manuseio seguro na montagem ou substituição dos fusíveis.

o Dados aos seus valores de energia de fusão e interrupção facilitam a determinação da seletividade e coordenação de proteção

1.3.4 Fusíveis Neozed

Os fusíveis NEOZED possuem tamanho reduzido e são aplicados na proteção de curto-circuito em instalações típicas residenciais, comerciais e industriais.

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1.3.4.1 Característicaso Possui categoria de utilização gL/gG (simbologia de norma, significa: Uso geral,

ruptura em toda faixa tempo x corrente), em dois tamanhos (D01 e D02) atendendo as correntes nominais de 2 até 63A.

o Limitadores de corrente são aplicados para até 50kA em 400VCA.o A sua forma construtiva garante total proteção de toque acidental quando da

montagem ou substituição dos fusíveis.o Possui anéis de ajuste evitam alteração dos fusíveis para valores superiores,

mantendo a adequada qualidade de proteção da instalação.o A fixação pode ser rápida por engate sobre trilho ou por parafusos.

1.4 Informações Importantes:

1.4.1 Corrente nominal de um fusível: valor nominal da corrente eficaz para o qual o fusível é projetado e pelo qual é designado, e que, quando montado em suporte de menor corrente nominal, no qual é utilizável, é capaz de conduzir esta corrente indefinidamente, sem que as elevações de temperatura excedam os valores especificados;1.4.2 Intercambiabilidade elétrica de fusíveis: possibilidade dos fusíveis de vários fabricantes serem usados indiscriminadamente, com as mesmas características de proteção contra sobrecorrentes, obtendo-se a mesma coordenação;1.4.3 Intercambiabilidade mecânica de fusíveis: possibilidade do fusível de um fabricante ser montado corretamente em suporte de fusível de outros fabricantes;1.4.4 Coordenação entre fusíveis ligados em série: condição que se obtém quando, no caso de um curto-circuito ou sobrecarga excessiva opera o fusível mais próximo da fonte de sobrecorrente (fusível protetor).

Nota: A coordenação é considerada satisfatória quando o tempo de interrupção do fusível protetor não excede 75% do menor tempo de fusão de um fusível protegido.Identificação do Fusível

As seguintes informações devem ser marcadas em todos os fusíveis, com exceção dos fusíveis muito pequenos:

1. Nome ou marca registrada, pela qual pode ser facilmente identificado;2. Referência de catálogo ou designação de tipo;3. Tensão nominal;

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4. Corrente nominal;5. Faixa de interrupção e categoria de utilização ( código de letra), quando aplicável;6. Tipo de corrente e, se aplicável, freqüência nominal.

Observações:1. Podemos indicar também a capacidade de ruptura de corrente em kA - função da

corrente nominal e do valor e tipo da tensão que ele será submetido;2. Para os tipos NH inclui-se também o tamanho físico do fusível e conseqüentemente as

mesmas características citadas para os tipos Diazed ou Neozed.

1.5 Elementos Não Fusíveis (No Fuse)Dentro dos elementos “no fuse” para a proteção de circuitos e motores veremos dois

dispositivos: o disjuntor e o relé térmico.

1.5.1 Os DisjuntoresO termo DISJUNTOR (aquele que desfaz uma junção) é atribuído a uma extensa gama

de equipamentos elétricos cuja função é a mesma, porem com uma variedade de tipos, potências e classes de tensão muito extensa.

Quando se fala em disjuntor, para o publico em geral atribui-se a idéia do pequeno disjuntor termo-magnético utilizado nos circuitos elétricos de residências, edifícios e indústrias, em vez de fusíveis.

No entanto existem disjuntores para média tensão e alta tensão com capacidade disruptiva de vários MVA’s e correntes da ordem de kA, cujos princípios de operação podem ser mecânicos, pneumáticos, elétricos e com isolação a ar, vácuo, óleo isolante ou gás isolante SF6 (Hexa Fluoreto de Enxofre). Na figura a seguir vemos um disjuntor com acionamento e isolação a ar comprimido para 245 KV = 1250A e capacidade disruptiva de 5000 MVA.

Disjuntor de Alta Tensão 245 KV.

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Estes dispositivos são baseados no efeito magnético da corrente denominados disjuntores. Em essência, o disjuntor é uma chave magnética que se desliga automaticamente quando a intensidade da corrente supera certo valor. Tem sobre o fusível a vantagem de não precisar ser trocado. Uma vez resolvido o problema que provocou o desligamento, basta religá-lo para que a circulação da corrente se restabeleça.

São produtos de "disparo livre", que garantem o disparo, mesmo com a alavanca de acionamento travada na posição "ligado".

Possuem contatos especiais de prata que oferecem garantia de segurança contra solda dos mesmos. Com uma adequada faixa de correntes nominais, esta linha é composta por 4 elementos principais:

- Disparo Térmico para proteção de sobrecarga.- Disparo Eletromagnético para curto-circuito.- Mecanismo de Disparo- Câmara de extinção a arco

Entende-se por disjuntor o dispositivo capaz de interromper um circuito quando em carga ou quando em condições anormais de corrente, sem que dessa interrupção lhe venha dano. Entende-se por condições anormais de corrente, a ocorrência de uma sobrecarga ou de um curto circuito após o disjuntor, isto é, aquela condição na qual o disjuntor é atravessado por uma quantidade de corrente superior ao seu valor nominal.

Por outro lado, por interrupção do circuito não se deve entender apenas a abertura mecânica do circuito, mas sim, a completa extinção da corrente que atravessa o disjuntor. Isto

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porque após a abertura mecânica dos contatos, estabelece-se entre os mesmos um arco elétrico, o qual tendo baixíssima resistência comporta-se como um circuito fechado. Em outras palavras, não há continuidade mecânica, mas há continuidade elétrica. Após a extinção do arco, e supondo que não ocorra sua re-ignição, a resistência elétrica entre os contatos volta a assumir valor elevado, cessando a circulação de corrente com a conseqüente interrupção do circuito.

Os componentes principais de um disjuntor podem ser vistos na figura anterior.A câmara de extinção destina-se a confinar, dividir e extinguir o arco elétrico formado

entre os contatos do disjuntor quando o mesmo interrompe urna corrente elétrica.Os disjuntores de baixa tensão interrompem a continuidade metálica do circuito por

ação térmica, magnética ou termomagnética.

A proteção térmica é realizada por meio de lâmina (em geral bimetálicas) que é

aquecida diretamente ou indiretamente pela corrente que atravessa a chave: desse aquecimento resulta deformação com conseqüente deslocamento da lâmina. Quando o deslocamento atingir valor determinado, acionará por meio de dispositivo mecânico, a chave, abrindo-a.

O dispositivo de proteção magnética baseia-se no emprego de uma bobina que contém em seu interior um núcleo de ferro. A bobina é percorrida pela corrente que atravessa a chave sendo, portanto, sede de f.m.m.. Quando a corrente atingir valor mínimo especificado, aparecerá sobre o núcleo força suficiente para atraí-lo e este, deslocando-se, aciona um dispositivo mecânico que desliga a chave.

O dispositivo de ação termomagnética destina-se a interromper sobrecargas de pequena intensidade e longa duração, enquanto que a magnética interrompe sobrecargas de grande intensidade e curta duração. De fato o elemento térmico, devido a sua inércia, leva certo tempo para aquecer, enquanto que com a proteção magnética isto não se dá, pois tão logo circule pela bobina intensidade de corrente suficiente para atrair o núcleo de ferro, a chave é desligada.

Na posição "ligado" os contatos são mantidos sob pressão por meio de um gatilho, suportado por um par bimetálico. No caso de uma sobrecarga há o aquecimento da lâmina bimetálica (relê de sobrecarga) e o conseqüente acionamento do gatilho que, por ação de uma mola, provoca o desarme dos contatos. interrompendo o circuito.

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No caso de curto circuito deve funcionar a proteção magnética, constituída por um núcleo de ferro (relé de curto circuito) que, quando percorrido por uma corrente muito grande, exerce uma força suficiente para acionar o gatilho da mesma forma que na proteção térmica. Para rearmar o disjuntor, quando opera a proteção térmica, deve-se esperar certo tempo, pois o engate não se realiza devido à deformação do par bimetálico.

Observa-se que disjuntores de manobra e proteção de motores são específicos para estas aplicações, uma vez que não devem atuar durante a partida do motor, quando a corrente de partida pode atingir um valor até 10 vezes a corrente nominal do motor.

1.5.2 Comparação entre fusíveis e disjuntores:

Os disjuntores são mais usados e com mais recursos que os dispositivos fusíveis, no que concerne à proteção contra sobrecorrentes. Os disjuntores operam através de relés separados (principalmente os de alta tensão) ou de disparadores série. Sua operação é repetitiva, isto é, podem ser religados após terem atuado, sem necessidade de substituição. Por outro lado, os disjuntores são, na maioria dos casos, dispositivos multipolares, o que evitam, por exemplo, uma operação monofásica indevida, tal como a que pode ocorrer com a queima de um único fusível de um dispositivo trifásico, protegendo o circuito de um motor.

A característica tempo-corrente dos fusíveis não é ajustável, podendo apenas ser alterada pela mudança do fusível (por um de tipo e/ou corrente nominal diferente); observe ainda que os fusíveis podem se tornar defeituosos, alterando sua característica, sob a ação de correntes próximas da de fusão e, assim, outras correntes subseqüentes, inferiores à nominal, podem provocar sua queima e interromper o circuito. No caso dos disjuntores, a característica tempo-corrente, além de ajustável em alguns casos, não é afetada por correntes próximas à que provocaria o disparo.

1.5.3 Relé Térmico ou Relé Bimetálico de Sobrecarga

São dispositivos baseados no princípio da dilatação de partes termoelétricas (bimetálicas). A operação de um relé está baseada nas diferentes dilatações que os metais apresentam, quando submetidos a uma variação de temperatura.

Relés de sobrecarga são usados para proteger INDIRETAMENTE equipamentos elétricos, como motores e transformadores, de um possível superaquecimento.

O superaquecimento de um motor pode, por exemplo, ser causado por:o Sobrecarga mecânica na ponta do eixo;o Tempo de partida muito alto;o Rotor bloqueado;o Falta de uma fase;o Desvios excessivos de tensão e freqüência da rede.

Em todos estes casos citados acima, o incremento de corrente (sobrecorrente) no motor é monitorado em todas as fases pelo relé de sobrecarga.

Os terminais do circuito principal dos relés de sobrecarga são marcados da mesma forma que os terminais de potência dos contatores.

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Os terminais dos circuitos auxiliares do relé são marcados da mesma forma que os de contatores, com funções específicas, conforme exemplos a seguir.

O número de seqüência deve ser ‘9’ (nove) e, se uma segunda seqüência existir, será identificada com o zero.

1.5.4 Relés Diferenciais (DR)

1.5.4.1 IntroduçãoOs Interruptores Diferenciais Residuais (DRs) são os dispositivos utilizados para a

proteção de pessoas e instalações quanto a contatos diretos ou indiretos, pois protegem contra os efeitos de correntes de fuga terra, detectando estas fugas que possam existir em circuitos elétricos.

Segundo norma NBR 5410 (5.1.3.2.2), independente do esquema de aterramento é obrigatório o uso de dispositivos DRs com sensibilidade igual ou menor a 30mA nos circuitos:

a) situados em locais contendo banheira ou chuveiro.b) de tomadas de corrente situadas em áreas externas à edificação.c) de tomadas de correntes que possam vir alimentar equipamentos no exterior.d) residenciais ou edificações não residenciais de cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e áreas internas molhadas em uso normal ou sujeitas a lavagens.

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Relé DR (Fonte: Catálogo Weg)

1.5.4.2 Sensibilidade 30mA ou 300mAA sensibilidade ou corrente diferencial residual nominal de atuação (IΔn) é o primeiro

fator a ditar se um DR pode ser aplicado à proteção contra contatos indiretos e à proteção complementar contra contatos diretos; ou se ele pode ser aplicado apenas contra contatos indiretos.

O DR com sensibilidade de 30mA é considerado de alta sensibilidade e pode ser utilizado tanto na proteção contra contatos indiretos quanto na proteção complementar contra contatos diretos, garantindo a total proteção das pessoas/usuários.

O DR com sensibilidade de 300mA é considerado de baixa sensibilidade e é utilizado na proteção de instalações contra contatos indiretos ou contra riscos de incêndio (conforme normas de instalação), limitando as correntes de falta/fuga à terra em locais que processem ou armazenem materiais inflamáveis, como papel, palha, fragmentos de madeira, plásticos, etc. Princípio de Funcionamento

O Interruptor DR mede permanentemente a soma vetorial das correntes que percorrem os condutores de um circuito. Se o circuito elétrico estiver funcionando sem problemas, a soma vetorial das correntes nos seus condutores é praticamente nula. Ocorrendo falha de isolamento em um equipamento alimentado por esse circuito, surgirá uma corrente de falta à terra. Quando isto ocorre, a soma vetorial das correntes nos condutores monitorados pelo DR não é mais nula e o dispositivo detecta justamente essa diferença de corrente. Da mesma forma, se alguma pessoa vier a tocar uma parte viva do circuito protegido, a corrente irá circular pelo corpo da pessoa, provocando igualmente um desequilíbrio na soma vetorial das correntes. Este desequilíbrio será também detectado pelo DR tal como se fosse uma corrente de falta à terra.

Curva de Funcionamento

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Faixa de atuação do Disjuntor DR de sensibilidade 30 mA.

Zona 1: Nenhum efeito perceptível.Zona 2: Efeitos fisiológicos geralmente não danososZona 3: Efeitos fisiológicos notáveis (parada cardíaca, parada respiratória, contrações musculares, geralmente reversíveis).Zona 4: Elevada probabilidade de efeitos fisiológicos graves e irreversíveis: fibrilação cardíaca, parada respiratória, etc.

Diagrama de Ligação (Fonte: Catálogo Weg)Notas:

(1) Os Interruptores DRs bipolares são usados normalmente em sistemas fase/neutro ou fase/fase.

(2) Os Interruptores DRs tetra polares podem ser usados em qualquer tipo de rede.(3) Todos os condutores de fase, incluindo o neutro devem ser conectados ao RBW,

entretanto, o condutor terra não deve ser conectado ao DR. O condutor do neutro na saída do RBW, deve permanecer isolado em toda instalação e não deve ser conectado ao terra.

(4) Caso utilize-se um RBW tetra polar como bipolar, a fase deve passar pelos terminais 5-6 e o neutro por 7-8.

1.5.5 Protetores com resposta a temperatura

Estes protetores são colocados no interior dos motores (normalmente nas cabeceiras das bobinas) servindo de proteção contra todos os tipos de falhas a que o equipamento está sujeito, pois sensoram diretamente a temperatura dos enrolamentos. Esses dispositivos são instalados sob especificação do cliente. A seguir, uma breve análise destes dispositivos.

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1.5.5.1 Protetor térmicoO protetor térmico é um dispositivo limitador da temperatura de um sistema ou partes

do mesmo através da abertura automática do circuito elétrico após ser ultrapassado o limite de temperatura. O religamento ocorrerá depois de razoável variação na temperatura. Os protetores térmicos podem ser utilizados em série com os enrolamentos de motores monofásicos com potência fracionária, cuja corrente seja admissível pelos mesmos, ou como sensores que atuam sobre um sistema de comando externo para motores de potências maiores.

A figura a seguir mostra um modelo de protetor térmico. Nele, o disco bimetálico muda de posição (verticalmente) assim que a temperatura atingir o valor pré-estabelecido e os contatos são abertos, interrompendo o circuito.

1 Revestimento externo de metal 2 Contato móvel de forma cilíndrica3 Contato de prata 4 Disco cilíndrico bimetálico5 Cobertura metálica 6 Contato de prata7 Cabos de conexão 8 Vedação em epóxi

Temperatura de operação de protetor térmicoIsolação conforme norma NBR 7094 Protetor

Classe de isolação Temp. máxima Temp. de operaçãoB 130°C 130°C 5°CF 155°C 155°C 5°CH 180°C 180°C 5°C

1.5.5.2 TermistoresO termistor é um semicondutor instalado nas cabeceiras das bobinas. Existem dois

tipos básicos de termistores, que são: PTC: coeficiente de temperatura POSITIVA NTC: coeficiente de temperatura NEGATIVA

O termistor PTC, utilizado em motores, é alimentado por corrente contínua através de um circuito auxiliar. Caso ocorra uma elevação da temperatura acima do valor limite do termistor, o mesmo sofre um brusco aumento em sua resistência interna, passando de

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condutor a isolante. A interrupção da corrente no circuito auxiliar aciona um relé que desliga o circuito principal.

O termistor NTC funciona de maneira inversa e normalmente não é utilizado em motores.Estes dispositivos de proteção possuem uma resposta instantânea à elevação da temperatura e oferecem proteção total ao motor. Não é adequada a sua utilização em motores sujeitos as pequenas sobrecargas temporárias, em que o motor ultrapassa a temperatura limite brevemente e depois retorna ao normal, pois o termistor atuará indevidamente.

1.5.5.3 O Fusistor

O elemento de proteção conhecido como fusistor apresenta características que estão presentes em outros dispositivos de forma separada. Um fusistor pode possuir resistência ôhmica (normalmente de valor muito baixo, na faixa de 0,5 a 100 ohms), apresenta limitação de corrente (similar a um fusível) e é sensível a temperatura (assim como um termistor). Este dispositivo é utilizado em proteção de motores, sendo colocado em série com a bobina do estator ou com uma das bobinas. Age como se fosse um fusível caso a corrente ultrapasse o seu valor nominal. Se houver uma elevação de temperatura (ocasionada por qualquer motivo, podendo ser inclusive de origem ambiental), o fusistor tomará comportamento de elemento de proteção caso a temperatura do motor atinja o valor nominal do fusistor. O fusistor pode também atuar quando houver uma junção de situações diferentes, tais como, ocorrer corrente elevada por tempo não curto e abaixo do valor nominal, temperatura ambiente acima de certo patamar. Nesse caso, se o fusistor tiver uma resistência ôhmica calculada de forma correta, esta irá provocar uma dissipação de potência extra, que aumentará a temperatura interna, e em conjunto com a temperatura externa fará com que o elemento atue. Em todos os casos em que o fusistor atuar, haverá fusão do elemento interno, de forma a proteger o dispositivo. Assim, o fusistor atua similar a um fusível, sendo descartável.

1.6 Formas práticas de escolha de elementos de proteção

1.6.1. FusíveisOs fusíveis utilizam-se, sobretudo, como proteção contra as correntes de curto-

circuito. O seu uso para proteção contra sobrecargas de longa duração nem sempre dá resultados satisfatórios. Os fusíveis para a proteção de diversos setores da rede são escolhidos tanto menores quanto possível, de acordo com as intensidades das correntes, determinadas por cálculo para os respectivos setores da rede. Deve levar-se em consideração que os fusíveis não devem ser destruídos por causa das correntes de arranque de curta duração nos motores elétricos. Em vários casos, esta última exigência é incompatível com a exigência de defesa do circuito contra as sobrecargas duradouras. Se o circuito protegido por um fusível alimenta um motor elétrico, a intensidade da corrente do fusível deve ser escolhida na base do valor médio da corrente de arranque Iarr do motor elétrico. Este valor supera aproximadamente 5 a 7 vezes a intensidade da corrente do motor submetido à carga nominal. A duração do processo de arranque ou partida não ultrapassa normalmente 5 a 10 segundos. De acordo com a característica de produção dos fusíveis, eles devem suportar durante este curto período uma

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intensidade de corrente que supera aproximadamente 2,5 vezes a intensidade de corrente nominal. Logo, a corrente nominal de um fusível pode ser determinada por:

Porém um fusível escolhido desta forma deve funcionar em vários casos quando a intensidade da corrente supera consideravelmente a carga duradoura admissível para os fios e aparelhos em questão. Portanto, este fusível protege contra curto-circuito, mas não protege contra sobrecargas.

Ex. de aplicação:- Calcular a corrente nominal de um fusível cuja função seja proteger um motor trifásico de 6CV, alimentado em 380V, fator de potência de 0,88 e rendimento de 0,93. Sabendo-se que este motor tem uma corrente de partida da ordem de 6 vezes a sua corrente de trabalho. Selecione em uma tabela de fabricante um tipo e modelo compatível com esta aplicação.Rta:Relembrando: A corrente nominal de um motor trifásico pode ser calculada por através de:

Onde: P é a potência fornecida à carga ou consumida da rede, em kW.P=6 CV | 1CV=736W P= 6*736 = 4,416kW

Temos que a corrente nominal de trabalho é

De onde tiramos que a corrente de partida será de

A corrente nominal do fusível pode ser determinada por:

Segundo a tabela Siemens de produtos, podemos optar por um fusível tipo Diazed, de 35A, modelo 5SB4 11.

1.6.2 Disjuntores

O processo prático de seleção de disjuntores pode ser feito de duas maneiras: pela máxima capacidade de corrente admitida pelos condutores de alimentação do circuito ou pela corrente demandada pela carga. Em ambos os casos, devemos usar de bom senso e selecionar dispositivos que não sejam demasiadamente grandes a ponto de não realizarem a função de proteção.

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