Experimento 3 - Dispositivos de Proteção e Comando de Circuitos Elétricos

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LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES 
ELÉTRICAS 
 
EXPERIMENTO No 3 
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO E COMANDO 
DE CIRCUITOS ELÉTRICOS: DISJUNTOR, 
CONTATOR E RELÉ DE FALTA DE FASE 
 
1 – OBJETIVO 
 
Permitir ao aluno o conhecimento do funcionamento e a prática na montagem de 
alguns dispositivos de proteção e comando largamente utilizados em instalações elétricas 
industriais. 
 
 
2 – FUNDAMENTOS TEÓRICOS 
 
Como apoio ao experimento, o aluno deverá estudar os princípios de funcionamento 
dos seguintes dispositivos: 
Dispositivos de proteção Dispositivos de comando 
a) Disjuntor termomagnético; 
b) Dispositivo fusível; 
c) Relé de Falta de Fase. 
a) Botoeira; 
b) Contator. 
 
 
2.1-Disjuntor termomagnético 
Descrever o princípio de funcionamento do disjuntor, destacando o disparador 
térmico, o disparador magnético e forma de extinção do arco elétrico. Informar, também, 
suas principais especificações técnicas, incluindo as correntes nominais padronizadas. 
Nos experimentos serão utilizados disjuntores termomagnéticos tripolares para circuitos 
trifásicos e monopolares para circuitos monofásicos. 
 
2.2-Dispositivo fusível 
Estudar seu princípio de funcionamento, destacando a forma de extinção do arco 
elétrico e o indicador de fusão. Mostrar as diferenças visuais entre fusíveis do tipo D 
(diazed) e NH. Informar, também, as principais especificações técnicas do fusível diazed, 
incluindo as correntes nominais padronizadas. Nota-se que estes fusíveis são utilizados 
nas montagens práticas em bancadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2.3-Botoeira 
 Existem botoeiras com apenas um botão e um contato, podendo este ser do tipo NA 
(Normalmente Aberto) ou NF (Normalmente Fechado), ou com um botão e dois contatos, 
sendo, neste caso, um do tipo NA e outro do tipo NF, cuja foto ilustrativa se encontra na 
Figura 1, juntamente com seu diagrama de contatos. 
 
 
Aspecto físico Contatos disponíveis NF e NA 
Figura 1 – Botoeira. 
 
 Cada cor de botão indica um tipo de atividade, conforme descrito por norma, sendo 
que cada empresa pode criar seu respectivo padrão. O mais comum é utilizar vermelho 
para as funções “Emergência” e/ou “Desliga” e verde e preto para “Liga”. 
 As botoeiras são instaladas normalmente em portas de quadro de comando ou em 
locais específicos para o acionamento de máquinas. 
 
2.4-Contator 
Descrever seu princípio de funcionamento e suas partes constitutivas, destacando 
os contatos principais (utilizados no circuito de força), contatos auxiliares (utilizados nos 
circuitos de comando e de sinalização), bobina para operação de fechamento e botão para 
acionamento local (localizada na parte superior do equipamento). 
 A Figura 2 apresenta o contator modelo 3TF43 da Siemens, assim como o diagrama 
de contatos principais e auxiliares. 
 
 
 
Aspecto físico Contatos disponíveis 
Figura 2 – Contator. 
 
Adequado para comando de motores elétricos, esse contator dispõe de três 
contatos principais (Terminais: 1-2; 3-4 e 5-6), além de dois contatos auxiliares 
normalmente abertos, NA (Terminais 13-14 e 43-44) e dois contatos auxiliares 
normalmente fechados, NF (Terminais 21-22 e 31-32). 
 
 
 
 
 
 
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 A rede de alimentação deve ser conectada aos terminais 1, 3 e 5 e a ligação à carga 
pelos terminais 2, 4 e 6. A alimentação da bobina, de 220 V (ou 380V), efetua-se pelos 
terminais A1 e A2. Alguns contatores têm a alimentação da bobina em CC como, por 
exemplo, 24 V. 
 
2.5-Relé de falta de fase 
 
Descrever seu princípio de funcionamento e suas partes constitutivas, destacando 
a alimentação da bobina interna (energizada pela rede elétrica trifásica com neutro) e os 
contatos auxiliares, utilizados no circuito de comando. 
 
 
Figura 3 – Relés de falta de fase (RFF). 
 
 
3 – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
3.1 – Circuito de comando com Contator 
 
Montar o circuito de comando mostrado na Figura 4 (b), lembrando-se que para a 
execução prática, recomenda-se montar e testar o circuito de comando antes de 
energizar o circuito de força. Utilizar as cores adequadas para os botões das botoeiras, 
de acordo com as funções que desempenham. Ligar o circuito e verificar se opera 
conforme o esperado. 
 
3.2 – Circuito de força com o Contator 
 
Com o circuito de comando funcionando adequadamente, montar o circuito de força 
mostrado na Figura 4(a). Ligar o circuito e verificar se funciona conforme o esperado, 
pressionando as botoeiras “LIGA” e “DESL”. Acrescente a sinalização para indicar que 
o circuito de potência está desenergizado. 
 
 
 
 
 
 
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(a) Circuito de força (b) Circuito de comando 
Figura 4 – Montagens para o experimento: (a) força e (b) comando. 
 
3.3 – Ligação do relé falta de fase (RFF) 
 
 Faça as devidas adaptações aos circuitos de força e de comando da Figura 4, de 
modo a inserir o RFF com neutro, conforme as especificações do relé selecionado em 
catálogo. 
 Acione o botão LIGA. Em seguida, retire a alimentação de uma das 3 fases. Como 
efetuar este procedimento através do CADe SIMU? Acrescente a sinalização 
adequada para indicar que o relé detectou a falta de fase. Observe o funcionamento do 
respectivo dispositivo de proteção e anote os resultados. 
 
4 – QUESTÕES COMPLEMENTARES 
4.1-Sabe-se que tanto o disjuntor quanto o fusível são dispositivos que podem ser 
utilizados na proteção de circuitos elétricos contra sobrecarga e curto-circuito. Quais são, 
então, suas principais diferenças que levariam à escolha de um em detrimento a outro? 
a) Quais são as partes que compõem um fusível diazed? 
b) O que pode acontecer se substituir o botão LIGA (NA) por um botão NF? 
4.2-. O que a ausência de fase pode acarretar para a operação de determinadas cargas 
trifásicas? Exemplifique.