unidade ii 5

ESPAÇO PARA AMPLIAÇÃO EM QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO

Devem ser previstos espaços para ampliações futuras em quadros de distribuições;

Descrito seção 6.5.9.2 da NBR 5410; Tabela com quantidade de circuitos e

espaços reservas:

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Quantidade de circuitos efetivamente disponíveis

N

Espaço mínimo destinado a reserva (em

número de circuitos)

Até 6 2

7 a 12 3

13 a 30 4

N > 30 0,15*N

Nota: A capacidade de reserva deve ser considerada no cálculo do alimentador do respectivo quadro de distribuição

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS

Os circuitos elétricos obrigatoriamente possuem dispositivos que permitem:a) A interrupção da passagem de corrente por

seccionamento;b) A proteção contra curtos-circuitos e sobrecarga.

Os dispositivos de proteção classificam-se conforme seu objetivo:a) Assegurar apenas proteção contra curto-

circuitos;b) Proteger com eficácia apenas contra

sobrecargas.

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Dispositivos de comando de circuitos: Interruptores unipolares interrompem a corrente

no fio fase; Circuitos alimentados por dois condutores fase

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

(trifásicos), devem utilizar interruptores trifásicos;

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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Dispositivos de proteção contra curto-circuitos Deve interromper a corrente antes que os efeitos

térmicos e mecânicos danifiquem as instalações; Descrito na seção 5.3.4 da NBR 5410; A capacidade de interrupção do circuito deve

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

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

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intkI I


A fórmula para a determinação desse tempo é dada por:

Onde: t = duração do tempo em segundos; k = constante que depende do tipo de

condutor; I = corrente de curto-circuito, A; S = seção do condutor em mm2.

Os dispositivos empregados para a proteção contra curto-circuitos são:

a) Fusíveis;b) Disjuntores.

Os dijuntores termomagnéticos também protegem contra sobrecargas prolongadas.

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2 2

2

k St

I


EXEMPLO 5Na origem de um circuito de distruibuição com condutores isolados de 10 mm2 (k = 115), a corrente de curto circuito em 3 ciclos foi de 5kA. Qual é o tempo máximo para a atuação do dispositivo de proteção?

SOLUÇÃO:

Um disjuntor termomagnético adequado atuará em 0,02 s.Um fusível adequado atuará em 0,001 s.

10

2 2

2

115 100,05 segundos

5000t


Fusíveis: Dispositivo adequadamente dimensionado para

interromper a corrente de sobrecarga ou curto-circuito; Normalização internacional (IEC 60269) e nacional

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

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

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

contra sobrecarga realizada por proteção complementar);

Fusível de rolha: seus contatos ficam numa peça roscada;

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

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Zonas de tempo:

Fusível diazed (tipo D): limitador de corrente cujo o tempo é tão curto que o valor de crista da corrente não é atingido;

Fusível NH: limitador de corrente de alta capacidade de interrupção, para correntes nominais de 6 a 1.000 A.

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Limitação de corrente pelo fusível:

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Zonas de fusão e não fusão:

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Disjuntores: Dispositivos de manobras e proteção, capazes de:

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

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

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

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

Os térmicos atuam na ocorrência de sobrecarga moderada. Funcionam pela dilatação desigual de suas lâminas;Alguns possuem uma faixa de corrente ajustável. 15


Os magnéticos possuem uma bobina que atrai uma peça articulada quando a corrente atinge um determinado valor;

Característica típica de um disjuntor termomagnético:

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

Característica tempo corrente de um disparador eletrônico:

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Escolha do disjuntor:As seguintes informações devem ser fornecidas pelo fabricante:

a) Tipo (modelo) do disjuntor;b) Características nominais

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

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

curto-circuito;- capacidade de interrupção em curto-

circuito;- ciclo de operação.

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EXEMPLO 6Dimensione a proteção de um circuito com corrente de 20,45 A. Os fatores de correção são FCNC = 0,7 e FCT = 1. A bitola do condutor é igual a 4,0 mm2.

SOLUÇÃO:A corrente de projeto do circuito será de 32,0 A (Tabela).A forma geral para dimensionamento de dijuntores será:

Assim:

A norma determina as correntes para os dijuntores:2 – 4 – 6 – 10 – 13 – 16 – 20 – 25 – 32 – 40 – 50 – 63 – 80 – 100 – 125.

Logo:19

FIO DIS CIRCI FCNC FCT I I

32,0 0,7 1 20,45

22,4 20,45DIS

DIS

I

I

25DISI A


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

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Diferentes categorias de disjuntores de BT

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Dispositivo diferencial-residual (DR) Equipamentos de seccionamento mecânico destinado

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

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

Não protege o circuito contra sobrecorrentes ou curto-circuitos;

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

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

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

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Princípio de funcionamento:Constituição:

1. Contatos fixos e contatos móveis;2. Transformador diferencial;3. Disparador diferencial.

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

único DR, este deve ser colocado na origem da instalação;2. Outra opção é o uso de vários dispositivos, um em cada

derivação;3. Neste esquema, deve-se levar em consideração o valor da

resistência de aterramento RA, para não ocorrer tensões entre essa e a corrente de fuga de vários DR’s;

4. Cada instalação de um prédio deve possuir proteção diferencial própria: Administração, apartamentos, lojas, devem possuir DR’s

localizados nas respectivas origens ou nos quadros de distribuição.

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

6. Cuidados na instalação de equipamentos CC.

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

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

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

Esquema IT: a corrente residual de não atuação do dispositivo deve ser igual ou maior à corrente que circula quando uma primeira falta franca à terra afete um condutor fase. 25


Seletividade Escolha adequada de fusíveis e disjuntores de tal

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

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

Coordenação dos tempos de atuação dos dispositivos de proteção;

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

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