O documento discute dispositivos de proteção contra curto-circuito como fusíveis e disjuntores. Explica que fusíveis interrompem a corrente acima de um valor nominal enquanto disjuntores possuem faixas de sobrecarga e curto-circuito. Também aborda a coordenação entre esses dispositivos e relés térmicos para proteger circuitos de motores.
8 Aula de predicado verbal e nominal - Predicativo do sujeito
Dimens fusivel + coordenação
1. CAPÍTULO 2
Aula 9
1 DISPOSITIVOS DE COMANDO E PROTEÇÃO
PROTEÇÃO CONTRA CURTO-CIRCUITO
1.4 FUSÍVEIS
§ A NBR 5410 prescreve que todo circuito, incluindo circuito terminal de
motor, deve ser protegido por dispositivos que interrompam a corrente,
quando pelo menos um dos condutores for percorrido por uma corrente
de curto-circuito.
2. § A interrupção deve ocorrer num tempo suficientemente curto para
evitar a deterioração dos condutores. Essa interrupção deve se dar por
dispositivo de seccionamento automático. A norma aceita a utilização
de fusíveis ou disjuntores para proteção específica contra curto-
circuitos.
§ Os dispositivos fusíveis podem ser do tipo gG, gM, aM. A primeira
letra indica a faixa de interrupção:
? fusíveis tipo g - fusíveis de capacidade de interrupção em toda
faixa;
? fusíveis tipo a - fusíveis de capacidade de interrupção em faixa
parcial.
3. A segunda letra indica a categoria de utilização e define com precisão a
característica tempo-corrente, tempos e correntes convencionais, e
regiões de atuação.
? gG indica fusíveis, com capacidade de interrupção em toda a faixa,
para aplicação geral;
? gM indica fusíveis, com capacidade de interrupção em toda a
faixa, para proteção de circuitos de motores;
? aM indica fusíveis, com capacidade de interrupção em faixa
parcial para proteção de circuitos de motores.
4. § As formas construtivas mais comuns dos fusíveis aplicados nos
circuitos de motores são os tipos D e NH. O fusível tipo D é
recomendado para uso residencial e industrial, uma vez que possui
proteção contra contatos acidentais, podendo ser manuseado por
pessoal não qualificado. Os fusíveis do tipo NH devem ser manuseados
por pessoas qualificadas, sendo recomendados para ambientes
industriais e similares.
5. § Os fusíveis são caracterizados por uma corrente nominal, ou seja, a
corrente que pode circular pelo fusível por um tempo indeterminado
sem que haja interrupção, pela tensão máxima de operação e pela
capacidade de interrupção.
§ A capacidade de interrupção é a máxima corrente para a qual o fusível
pode garantir a interrupção. A capacidade de interrupção deve ser no
mínimo igual à corrente de curto-circuito presumida no ponto da
instalação.
§ Os fusíveis apresentam curvas características do tempo máximo, t(seg),
de atuação em função da corrente com a forma ilustrada na figura a
seguir:
6. § Para uma corrente I > IN o fusível seguramente promoverá a interrupção
do circuito após um tempo t.
§ Valores típicos de correntes nominais para fusíveis tipo D: 2,4, 6, 10,
16,20,25, 35, 50, 63, 100A.
7. § Valores típicos para correntes nominais para fusíveis tipo NH: 6, 10,
16, 20, 25, 35, 50, 63, 100, 125, 160, 200, 224, 250, 300, 315, 355, 400,
425, 500, 630, 1000A.
§ A NBR 5410 recomenda a proteção de circuitos terminais de motores
por fusíveis com capacidade nominal dada por I N = I rb k em que Irb é a
corrente de rotor bloqueado do motor e k é dado pela tabela abaixo
8. § Quando o valor obtido não corresponder a um valor padronizado, pode
ser utilizado dispositivo fusível de corrente nominal imediatamente
superior.
§ Por razões econômicas é costume utilizar fusíveis do tipo D até 63A e
acima deste valor, fusíveis NH.
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11. DIMENSIONAMENTO:
No dimensionamento de fusíveis, recomenda-se que sejam observados,
no mínimo, os seguintes pontos:
§ Os fusíveis devem suportar, sem fundir, o pico de corrente (Ip), dos
motores, durante o tempo de partida (TP). Com Ip e TP entra-se nas
curvas características fornecidas pelos fabricantes, 1o critério.
§ Os fusíveis devem ser dimensionados para uma corrente (IF), no
mínimo 20% superior à nominal (In) do circuito de alimentação do
motor que irá proteger. Este critério permite preservar o fusível do
envelhecimento prematuro, fazendo com que sua vida útil, em
condições normais, seja mantida, 2o critério:
I F ≥ 1,2I n
12. § Os fusíveis de um circuito de alimentação de motores também devem
proteger os contatores e relés de sobrecarga, 3o critério:
I F ≤ I F max
IFmax é lido nas tabelas fornecidas pelos fabricantes. Exemplo WEG:
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16. Do gráfico acima, com o valor de 113,16A e tempo de partida de 5
segundos, observa-se que o fusível de 35A serve para a aplicação, pelo 1o
critério.
b) Levando em consideração o 2o critério tem-se:
I F ≥ 1,2I n ou I F ≥ 16,56 A
O fusível de 35A também satisfaz o 2o critério.
c) Considerando o 3o critério, deve-se verificar se o relé e o contator para
esta aplicação são compatíveis com este fusível, ou seja, se I F ≤ I F max .
No caso da WEG, seriam o contator CWM18 e o relé RW27D (11....17A)
20. Curva de atuação do disjuntor Æ faixa de corrente de sobrecarga até
10xIn. A partir deste valor, começa a proteção contra curto-circuito.
Icu- capacidade nominal de interrupção
Ics- capacidade nominal de serviço
Siemens
27. Coordenação Æ A norma define ensaios com diferentes níveis de
corrente, ensaios que têm por objetivo submeter o equipamento sob
ensaio a condições extremas. Segundo o estado dos componentes após os
ensaios, a norma define 2 tipos de coordenação:
§ Tipo 1: É aceita uma deterioração do contator e do relé sob 2
condições:
? nenhum risco para o operador,
? todos os demais componentes, exceto o contator e o relé térmico,
não devem ser danificados.
§ Tipo 2: O risco de soldagem dos contatos do contator ou da partida é
admitido se estes puderem ser facilmente separados. Após
28. ensaios de coordenação tipo 2, as funções dos componentes de
proteção e de comando continuam operacionais.
Para garantir uma boa coordenação Tipo 2, a norma impõe 3 ensaios de
corrente de defeito para verificar o bom comportamento da aparelhagem
em condição de sobrecarga e curto-circuito:
Corrente “Ic” (sobrecarga I < 10 In) Æ O relé térmico garante a proteção
contra este tipo de defeito, até um valor Ic (função de In) definido pelo
fabricante.
A norma IEC 947-4-1 determina os 2 ensaios a realizar para garantir a
coordenação entre o relé térmico e o dispositivo de proteção contra
curtos-circuitos:
- com 0,75 Ic somente o relé térmico deve atuar,
29. - com 1,25 Ic o dispositivo de proteção contra curtos-circuitos deve atuar.
Após os ensaios com 0,75 e 1,25 Ic, as características de desligamento
dos relés térmicos devem permanecer inalteradas. A coordenação tipo 2
permite assim aumentar a continuidade de serviço.
O fechamento do contator pode ser feito automaticamente após a
eliminação do defeito.
Corrente “r” (curto-circuito impedante 10 < I < 50 In) Æ A principal
causa deste tipo de defeito é devido à deterioração dos isoladores.
A norma IEC 947-4-1 define uma corrente de curto-circuito intermediária
“r”. Esta corrente de ensaio permite verificar se o dispositivo de proteção
garante uma proteção contra curtos-circuitos impedantes.
30. Após o ensaio, o contator e o relé térmico devem conservar suas
características de origem.
O disjuntor deve desligar num tempo = 10ms para uma corrente de
defeito = 15In.
Corrente “Iq” (curto-circuito > 50 In) Æ Este tipo de defeito é bastante
raro, é originário de um erro de ligação durante uma operação de
manutenção. A proteção, em caso de curto-circuito, é feita por
dispositivos com abertura rápida.
A norma IEC 947-4-1 define uma corrente “Iq” geralmente = 50kA.
Esta corrente “Iq” permite verificar a capacidade em coordenação das
diferentes dispositivos de uma linha de alimentação do motor.
31. Após este ensaio em condições extremas, todas as aparelhagens que
entram na coordenação devem permanecer operacionais.
Existe também a coordenação total: é a solução em que não são aceitos
nenhum dano ou perda da regulagem.
