Disjuntores e fuzíveis

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Disjuntores e fuzíveis

  1. 1. Sistemas e Dispositivos de Segurança para Instalações Elétricas Eletrotécnica
  2. 2. Segurança para instalações elétricas
  3. 3. Programa  Nesta aula veremos proteção contra: – Sobrecorrentes e correntes de curto-circuito  Disjuntores termomagnéticos de BT  Fusíveis – Choques elétricos  Contatos diretos  Dispositivo residual diferencial
  4. 4. Objetivos principais desta aula 1. Conhecer os fundamentos de funcionamento e especificação de disjuntores de baixa tensão 2. Aprender os procedimentos para proteção contra choques elétricos de contato direto. 3. Adquirir conhecimentos sobre os dispositivos de proteção contra choque de contato indireto.
  5. 5. Introdução  Equipamentos e condutores, componentes de uma instalação elétrica são, frequentemente solicitados por tensões e correntes diferentes dos valores nominais.  Estas solicitações aparecem normalmente como sobrecarga, curto-circuito, sobretensões e subtensões.
  6. 6. Introdução  As condições anormais de operação podem danificar as instalações, equipamentos e causar acidentes envolvendo indivíduos presentes na instalação.
  7. 7. Introdução  As condições anormais de operação devem ser limitadas no tempo de duração e na amplitude.  Os dispositivos de proteção nas instalações elétricas devem desligar o circuito nas condições adversas.  Os principais dispositivos de proteção e segurança são os fusíveis, os disjuntores e os relés térmicos.
  8. 8. Introdução  A proteção em uma instalação elétrica envolve várias etapas: – Estratégia de proteção. – Seleção dos dispositivos de atuação. – Determinação dos valores de calibração dos dispositivos.
  9. 9. Introdução  A NBR 5410/2004 estabelece as prescrições fundamentais destinadas a garantir a segurança de pessoas, animais e bens contra os danos que possam resultar da utilização das instalações elétricas.
  10. 10. Proteção contra Sobrecargas e Correntes de Curto-Circuito
  11. 11. Fusíveis
  12. 12. Fusíveis  Definição “Dispositivo de proteção que, pela fusão de uma parte dimensionada para tal, interrompe a corrente elétrica quando esta excede um certo valor estabelecido, durante um tempo determinado”.
  13. 13. Fusíveis
  14. 14. Fusível
  15. 15. Disjuntor Termomagnético - DTM Fonte: Weg Fonte: Merlin Gerin
  16. 16. Disjuntor  Definição “Equipamento de proteção cuja finalidade é conduzir a corrente de carga sob condições nominais e interromper correntes anormais de sobrecarga e de curto-circuito”.
  17. 17. Disjuntores Termomagnéticos Aplicações: Proteção contra curto-circuito Manobras Proteção contra correntes de sobrecarga Disjuntores devem SEMPRE ser ligados aos condutores FASE.
  18. 18.  Em resumo, os DTMs cumprem 3 funções básicas: 1. Abrir e fechar os circuitos (Manobra) 2. Proteger os condutores e equipamentos contra sobrecarga (dispositivo térmico) 3. Proteger condutores contra as correntes de curto-circuito (dispositivo magnético). Disjuntores Termomagnéticos
  19. 19. DTMs – Princípio de funcionamento  Disjuntores Termomagnéticos atuam por: – Efeito térmico com sobrecarga. – Efeito eletromagnético com corrente de curto- circuito.
  20. 20.  Disparador térmico simples: – Elemento bimetálico: duas lâminas de metal soldadas, com diferentes coeficientes de dilatação térmica. – Quando sensibilizadas por uma corrente superior ao estabelecido ambas dilatam, de maneira desigual, arqueando o conjunto e deslocando a barra de disparo. DTM - Efeito Térmico
  21. 21.  Disparador térmico simples Posição Normal Posição de Disparo DTM - Efeito Térmico
  22. 22.  Disparador térmico Compensado DTM - Efeito Térmico a) Posição normal b) Posição pré-disparo Compensa a elevação de temperatura do ambiente.
  23. 23. c) Posição de disparo DTM - Efeito Térmico
  24. 24.  Disparador magnético: – Bobina que, quando conduz corrente acima do valor estabelecido, atrai um êmbolo ferromagnético processando a abertura dos contatos do disjuntor. DTM - Efeito Eletromagnético
  25. 25. DTM - Efeito Eletromagnético Disparador magnético Posição normal Posição de disparo
  26. 26. Especificação de Disjuntores  Os seguinte itens devem ser discriminados: – Corrente nominal de operação – Capacidade de interrupção – Tensão nominal – Frequência nominal – Tipo (térmico, magnético, termomagnético, ajustável,...)
  27. 27. Dimensionamento de Disjuntores  A NBR 5410-2004 estabelece condições que devem ser cumpridas para que haja coordenação entre os condutores de um circuito e o dispositivo de proteção.  O item 5.3.4 da norma diz que a corrente do disjuntor deve interromper a corrente de sobrecarga antes do aquecimento excessivo dos condutores.
  28. 28.  O item 5.3.4 estabelece que proteção deve satisfazer as duas inequações: Dimensionamento de Disjuntores e IB – corrente de projeto IN – corrente nominal do disjuntor IZ – capacidade de condução dos condutores vivos I2 – corrente convencional de atuação do disjuntor ou fusível.
  29. 29.  Condição para atuação sob sobrecarga Dimensionamento de Disjuntores Deve atuar em no máximo 1h.
  30. 30.  Ex1: Dimensionar o disjuntor para um chuveiro: 5400VA, 220V. Dados dos condutores: bitola de 4 mm2 , capacidade de condução de 32 A. Dimensionamento de Disjuntores
  31. 31. DTM - Curva de atuação Ação do disparador térmico Ação do disparador magnético Múltiplo de IN
  32. 32.  Ex2: Sendo a corrente nominal do disjuntor 50 A, estime o tempo de atuação para uma corrente de carga de 150A e 300A. DTM - Curva de atuação
  33. 33. Disjuntores
  34. 34. Importante sobre disjuntores  Revisar!!! – Norma NBR 5410-2004, item 5.3.4 – Dimensionamento – Itens de especificações
  35. 35. Proteção Contra Choque Elétrico Proteções contra contato direto Dispositivo à Corrente Diferencial Residual
  36. 36. Definição de choque elétrico  “É a perturbação de natureza e efeitos diversos que se manifesta no organismo humano ou animal quando este é percorrido por uma corrente elétrica”. G. Kindermann, “Choque Elétrico”, Ed. do Autor, Fpolis,2005.
  37. 37. Choques elétricos  A proteção contra choques elétricos é regulamentada nas normas: – NBR 5410-2004 da ABNT – Normas regulamentadoras 10 e 18 do Ministério do Trabalho
  38. 38. Classificação do Choque Elétrico  Contato direto – Contato de pessoas e animais diretamente com partes energizadas de uma instalação elétrica.  Contato indireto – Contato de pessoas ou animais com estruturas metálicas ou condutores que, acidentalmente, tornaram-se energizadas.
  39. 39. Efeito da Corrente Elétrica  O efeito da corrente depende: – Intensidade da corrente; – Tempo de exposição; – Percurso através do corpo humano; – Condições orgânicas do indivíduo.
  40. 40. Passagem da corrente pelo corpo
  41. 41. Efeitos da passagem de corrente
  42. 42. Efeitos da passagem de corrente
  43. 43. Proteção Contra Choque-Elétrico  Medida prioritária Interrupção do fornecimento de energia.
  44. 44. Proteção contra contato direto  A proteção deve ser assegurada por: – Isolação das partes vivas; – Barreiras ou invólucros; – Obstáculos – Colocação fora de alcance.
  45. 45.  Isolação das partes vivas: – Deve impedir o contato com as partes vivas da instalação através de uma isolação que somente possa ser removida com a sua destruição. Proteção contra contato direto
  46. 46.  Barreiras ou invólucros – Visa impedir todo contato com as partes vivas da instalação elétrica. Proteção contra contato direto
  47. 47.  Obstáculos – Partes vivas são confinadas em compartimentos onde só permitido acesso a pessoas autorizadas. Proteção contra contato direto
  48. 48.  Colocação fora de alcance – Consiste em instalar os condutores energizados a uma altura/distância fora de alcance das pessoas e animais. Proteção contra contato direto
  49. 49.  Os dispositivos à corrente diferencial-residual (DR) constituem-se no meio mais eficaz de proteção das pessoas e animais contra choques elétricos.  Não dispensam o uso de disjuntores e fusíveis.  DRs também diminuem consumo de energia. Proteção contra contato indireto
  50. 50. Dispositivo DR  Princípio de funcionamento Atuam quando há uma corrente residual (de fuga) circulando na instalação. Fonte: Mamede
  51. 51.  Dispositivos a DR podem ser: – Interruptores DR – Disjuntores de proteção – Tomadas com interruptores DR incorporadas – Blocos avulsos Dispositivos DRs
  52. 52. Especificação de DRs  Deve-se observar as características técnicas: – Corrente nominal – Corrente diferencial residual nominal – Tensão nominal – Capacidade de interrupção – Frequência – Número de pólos
  53. 53. DRs e a NBR 5410  A norma exige DRs em: – Tomadas em todo local molhado ou sujeito a lavagem; – Tomadas em áreas externas; – Tomadas internas que alimentam equipamentos na área externa da instalação;  Nesta aplicações a NBR 5410 obriga o uso de DRs de alta sensibilidade (If >= 30 mA).
  54. 54. Resumo sobre utilização das DRs  Devem ser utilizados para proteção: – De pessoas e animais contra contatos acidentais com partes vivas da instalação elétrica; – Contra perigos de incêndio devido a faltas à terra; – Contra presença de faltas à terra por equipamentos em más condições; – Em locais de grande concentração de umidade.
  55. 55. Importante sobre Proteção contra choques  Revisar!!! – Norma regulamentadora 10 do MT. – Especificações de DRs!

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