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PROTEÇÃO ELÉTRICA

Apresentação: Thiago José da Luz

Postulado da Proteção

Nenhum equipamento ou trecho de um circuito elétrico poderá ficar sem proteção;

Todo circuito deve ter “proteção principal” e “proteção de retaguarda”;

Custo compatível com o do equipamento;

Deve desligar somente o circuito defeituoso.

Postulado da Proteção

PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS:

Seletividade;

Confiabilidade;

Rapidez.

DESFEITOS QUE PODEM OCORRER NAS INSTALAÇÕES E NOS MOTORES ELÉTRICOS

SOBRECORRENTE (SOBRECARGA)

– A sobrecorrente causa diminuição da vida útil do equipamento por efeito joule. Pode ocasionar perda de isolação e consequentemente um curto-circuito. Um aumento de 8°C a 10°C na temperatura de isolação pode reduzir pela metade a vida útil do equipamento;

– Para proteger o equipamento contra sobrecarga, usa-se relés térmicos ou/e disjuntores.


Causas de defeitos térmicos – Sobrecarga mecânica no eixo do motor;

– Tempo de partida muito alto;

– Rotor bloqueado;

– Falta de fase (sobrecarga bipolar);

– Desvios excessivos de tensão e frequência;

– Enrolamento desequilibrado (corrente de circulação), etc.


Relé Térmico/Disjuntor

Relés de sobrecarga e disjuntores térmicos são dispositivos baseados no principio da dilatação de partes termoelétricas (bimetálicos). A operação de um relé/disjuntor está baseado nas diferentes dilações que os metais apresentam, quando submetidos a uma variação de temperatura.


Proteção no enrolamento – Termo-resistência;

– Termistores;

– Termostato;

– Protetores térmicos.


CURTO-CIRCUITO

Os curtos-circuitos são fenômenos físicos causados por uma brusca diminuição da resistência e consequentemente uma brusca elevação no fluxo de corrente. Esses defeitos são causados por falhas no isolamento, provocando o contato entre um condutor e a terra (curto fase-terra) ou em partes metálicas unidas a ele e a terra e entre um condutor e outro com nível de tensão diferente (curto fase-fase). Os curto-circuito podem ser: – Externo (falha na instalação): motor atua como gerador;

– Interno (falhas no motor): perda de isolamento.


Danos causados por defeitos de curto-circuito

Efeito dinâmico (campo magnético);

Efeito térmico;

Proteção

Fusível, disjuntor magnético.

FUSÍVEL

São os elementos mais tradicionais para proteção contra curto-circuito de sistemas elétricos. Sua operação é baseada na fusão do “elemento fusível”, contido no seu interior.

FUSÍVEL DE FORÇA

São utilizados nos circuitos de alimentação dos motores para protegê-los contra correntes de curto-circuito.

– Tipo D (diametal): 2A a 63A; capacidade de ruptura: 50kA; tensão máxima: 500V

– Tipo NH (alta capacidade): 4A a 630A; capacidade de ruptura: 120kA; tensão máxima: 500V

FUSÍVEL

FUSÍVEL DE FORÇA

CLASSIFICAÇÃO:

– Alta ou baixa tensão;

– Ultra-rápidos ou retardado

– Fusível de Classe (gL) => proteção geral;

– Fusível de efeito (gG) => proteção com retardo;

– Classe (aR) => fusíveis ultra rápido.

Nos motores elétricos devem ser usados fusíveis com retardo, pois deve suportar a partida do motor.

FUSÍVEL

FUSÍVEL

DIMENSIONAMENTO

Deve suportar a partida do motor, curva (IpXTp)

Ip = corrente de partida Tp = tempo de partida Ex: Ip = 50 [A] Tp = 5 [s] IN = 10 [A]

FUSÍVEL

DIMENSIONAMENTO

Deve suportar a partida do motor, curva (IpXTp)

Deve ter uma folga de 20% da corrente nominal (IF ≥ 1,20 In);

Deve proteger as contatoras e relés (IF ≤ IFmax).

FUSÍVEL

DIMENSIONAMENTO

Tipo D

Tipo NH

RELÉ TÉRMICO

Os relés de sobrecarga servem somente para proteção de sobrecarga, sendo assim ele não protege os equipamentos contra curto-circuito

também necessitam de proteção contra curto-circuito.

Os relés devem sempre trabalhar em conjunto com os fusíveis.

Os relés térmicos devem sempre ser dimensionados para a corrente nominal do equipamento,

Se ele for dimensionado com uma corrente maior que a do equipamento, ele perderá sua funcionalidade,

por isso deve-se usar o botão de ajuste fino para o dimensionamento.

RELÉ TÉRMICO

SECCIONADORA

Dispositivo usado para ligar ou interromper a alimentação de energia. O mais antigo dispositivo de seccionamento é a chave tipo faca. Exemplo: interruptor de lâmpada, comutadores, contatores, etc.

CONTATORA

É uma chave seccionadora que pode ser de operação manual, eletromagnética, que tem uma única posição de repouso e é capaz de estabelecer, conduzir e interromper correntes em condições normais do circuito, inclusive em sobrecargas no funcionamento.

CONTATORA

CONTATORA

CONTATOS PRINCIPAIS

São os contatos de força que conduz a corrente do circuito principal. Eles são dimensionados com objetivo de fazerem o seccionamento da corrente que alimenta a carga. Os contatos principais sempre serão normalmente abertos (NA)

CONTATORA

CONTATOS AUXILIARES

São utilizados para realizarem a comutação dos circuitos auxiliares para comando, sinalização e intertravamento elétrico. Eles podem ser NA ou normalmente fechados (NF).

CONTATORA

Critério de escolha: – Categoria de emprego;

– Tensão de comando;

– Frequência de manobra;

– Quantidade de contatos auxiliares.

NR12 :

12.36. Os componentes de partida, parada, acionamento e outros controles que compõem a interface de operação das máquinas devem: a) operar em extrabaixa tensão de até 25V (vinte e cinco volts) em corrente alternada ou de até 60V (sessenta volts) em corrente contínua;

NR12 - SEGURANÇA NO TRABALHO EM MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS

Botoeiras

Lâmpadas de Sinalização

proteção

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