Proteção de Sistemas Elétricos

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE PERNAMBUCO 
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE SISTEMAS, PROCESSOS E CONTROLES ELETRO-
ELETRÔNICA - DASE 
COORDENADORIA DE ELETROTÉCNICA – CELT 
 
 
Prof. José Aderaldo Lopes 
Av. Prof. Luiz Freire, 500 
Cidade Universitária – Recife – PE 
Fone: (81) 2125-1729 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS 
 
 
 
 
 
 Prof. JOSÉ ADERALDO LOPES 
 
 
 
Recife, março de 2009 
 
 
 
 
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SUA META É: 
 
SER O MELHOR ELETROTÉCNICO DO MUNDO, PORTANTO... 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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APRESENTAÇÃO 
 
 
Esta apostilha apresenta o conteúdo da disciplina proteção de sistemas elétricos do Instituto Federal 
de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco – IF-PE . 
No primeiro capitulo é mostrada uma visão geral de um sistema de potência, seus principais 
componentes e os problemas que podem ocorrem na sua operação. 
No segundo capitulo são apresentados os conceitos básicos de um sistema de proteção, destacando a 
definição, os requisitos básicos, o planejamento e a classificação. 
Os componentes de um sistema de proteção, tais como: transformadores de instrumentos, disjuntor, 
religador, seccionalizador e chave/elo fusível são apresentados no terceiro capitulo. 
No quarto capitulo são apresentados os relés, suas características gerais, definição, classificação, 
codificação, princípio de funcionamento do relé elementar, qualidades requeridas de um relé. 
Finalizando o capitulo são apresentados de forma resumida os seguintes relés: relé de sobrecorrente, 
relé de tensão, relé de sobrecorrente direcional, relé diferencial e relé de distância. 
Ressaltamos que a apostila apresenta os conteúdos de proteção desejáveis para formação de um 
técnico de nível médio, se necessário conhecimento adicional sobre o assunto recomendamos a 
leitura das referências bibliográficas relacionadas no final dos capítulos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 ÍNDICE 
1. Sistema elétrico de potência 6 
1.1. Objetivo 6 
1.2. Partes componentes de um sistema elétrico de potência 6 
1.3. Principais problemas que podem ocorrer na operação de um sistema elétrico de potência 8 
1.4. Exercícios 8 
1.5 Bibliografia 8 
2. Sistema de proteção 9 
2,1. Objetivo 9 
2.2. Princípios gerais dos sistemas de proteção 9 
2.3. Requisitos básicos de um sistema de proteção 9 
2.4. Planejamento de sistemas de proteção 10 
2.5. Classificação dos sistemas de proteção 11 
2.6. Exercícios 13 
2.7 Bibliografia 14 
3. Componentes de um sistema de proteção 15 
3.1. Transformadores de instrumentos 15 
3.2. Disjuntor 44 
3.3. Religador 48 
3.4. Seccionalizador 53 
3.5. Chave e elo fusível 59 
4. Relés Básicos 68 
4.1. Introdução 68 
4.2. Gerações de relés 68 
4.3. Características gerais dos relés 70 
4.4. Relé elementar 73 
4.5. Relé de indução a disco 75 
4.6. Equação universal do relé eletromecânico 76 
4.7. Relé de sobrecorrente 77 
4.8. Relé de tensão 78 
4.9. Relé de sobrecorrente direcional 79 
4.10. Relé diferencial 81 
4.11. Relé de distância 82 
4.12. Exercícios 84 
4.13. Bibliografia 85 
 
 
 
 
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1. SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA 
 
1.1 OBJETIVO 
 
O sistema elétrico de potência tem como finalidade suprir continuamente de energia os clientes a ele 
conectado, com qualidade e a um preço justo. 
 
A qualidade de energia elétrica está associada à amplitude constante da tensão nominal ou da tensão 
de contratada, forma de onda da tensão senoidal, com freqüência de 60Hz e continuidade de 
serviços, isto é menor número de interrupções possível. 
Os princípios que norteiam a qualidade de energia exigida às concessionárias de energia de elétrica, 
estão definidos nas resoluções da Agência Nacional de Energia Elétrica-ANEEL. 
 
1.2 PARTES COMPONENTES DE UM SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA 
 
Podemos resumir as principais partes componentes de um sistema elétrico de potência como sendo: 
 
- geradores; 
- transformadores; 
- linhas de transmissão; 
- linhas de distribuição; 
- cargas (instalações elétricas industriais, comerciais e residenciais); 
- sistema de medição, proteção, comando e controle e supervisão ou automação(MPCCS ou 
MPCCA). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura – 1.1 - diagrama unifilar de um sistema elétrico de potência 
 
No diagrama da figura 1.1, vemos que cada parte do sistema elétrico deve ser devidamente 
protegido. 
 
A figura 1.2 mostra um esquema de um sistema elétrico de potência. 
 
 
R R R R R 
D D D D D D D 
R1 
R2 
R3 
GERAÇÃO TRANSMISSÃO SUBTRANSMISSÃO DISTRIBUIÇÃO 
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Figura 1.2 Sistema Elétrico de Potência 
 
 
 
 
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1.3 PRINCIPAIS PROBLEMAS QUE PODEM OCORRER NA OPERAÇÃO DE UM 
SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA 
 
a) Sobrecarga 
 
Devido ao aumento de cargas, em condição de operação normal ou de contingências. 
 
b) Sobretensão e Subtensão 
 
Devido a descargas atmosféricas e manobras no sistema elétrico. 
 
c) Curto-Circuito 
 
Devido a perda de isolamento, acidentes com o sistema elétrico, fenômenos ambientais, etc. 
 
d) Perda de Sincronismo 
 
Devido a desequilíbrio entre geração x carga x limite de transmissão. 
 
1.4 EXERCÍCIOS 
 
a) O que você entende por qualidade de energia elétrica. 
b) Explique como pode aparecer sobrecarga em um sistema elétrico em operação normal. 
c) Explique como pode aparecer sobrecarga em um sistema elétrico em contingência. 
d) O que você entende por sobrecarga em um componente do sistema elétrico de potência? 
e) Quais as conseqüências de uma sobrecarga em um componente do sistema elétrico de 
potência? 
f) Explique o queé uma sobretensão e uma subtensão de manobra. 
g) Quais os principais problemas que podem ocorrer na operação de um sistema elétrico? 
h) O que a empresa deve fazer para evitar a ocorrência de problemas na operação de um sistema 
elétrico? 
i) Como pode acontecer sobrecarga, sobretensão, subtensão, curto-circuito e perda de sincronismo em 
um sistema elétrico? 
 
1.5 BIBLIOGRAFIA 
 
a) Malta, Manoel; Junior, Nelson M.; Dantas Paulo A. R. e Gama, Sinval Z.; Controle e Proteção 
de Sistemas Elétricos; Universidade de Pernambuco-UPE 
 
 
 
 
 
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2. SISTEMA DE PROTEÇÃO 
 
2.1 OBJETIVO 
 
O Sistema de proteção tem como objetivo minimizar os efeitos dos problemas (anormalidades) que 
ocorrem nos sistemas elétricos de potência, tais como: 
- custo de reparos dos danos causados aos equipamentos pelas anormalidades; 
- tempo de reparo do equipamento; 
- tempo que o componente fica fora de serviço; 
- probabilidade de que o defeito possa propagar-se e envolver outros equipamentos; 
- perda de renda; 
- aspectos sociais da interrupção ao fornecimento; 
- riscos de acidentes com pessoas e animais. 
 
É importante ressaltar que os sistemas de proteção não impedem o aparecimento de anormalidades 
no sistema elétrico de potência. 
 
2.2 PRINCÍPIOS GERAIS DOS SISTEMAS DE PROTEÇÃO 
 
a) Quando ocorrer uma anormalidade no sistema elétrico de potência, o sistema de proteção 
deve isolar a área em defeito ou isolar as áreas que operem de maneira anormal, as demais 
proteções do sistema elétrico não devem concluir seu ciclo de operação; 
 
b) Caso haja falha (recusa) de atuação da proteção ou disjuntor, outro sistema de proteção deve 
isolar a área em defeito; 
 
c) O tempo de operação da proteção deve ser o menor possível. 
 
2.3 REQUISITOS BÁSICOS DE UM SISTEMA DE PROTEÇÃO 
 
a) Sensibilidade 
 
O sistema de proteção tem que ser sensível para operar com segurança quando da ocorrência 
de anormalidades para as quais o mesmo foi projetado a supervisionar. Sistema de proteção 
sensível é aquele que percebe (sente) toda e qualquer anormalidade na sua zona de proteção. 
Por exemplo: a sensibilidade para relés de sobrecorrente é definida pelo fator de 
sensibilidade K, sendo: 
 
 K = Iccmin/Iajuste, K > 1,5 ou 2 eq. 2.1 
 
 onde: Iccmin = corrente de curto-circuito mínima na zona de proteção 
 Iajuste = corrente mínima a partir da qual a proteção atua 
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Podemos afirmar que a sensibilidade é o principal requisito de um sistema de proteção, pois, 
se o sistema de proteção não sentir a anormalidade, que está ocorrendo no sistema elétrico de 
potência, ele não terá condição de atuar. 
 
b) Confiabilidade 
 
Quando ocorrer uma anormalidade no sistema elétrico de potência, o sistema de proteção 
deve atuar dentro dos parâmetros especificados, logo podemos definir um sistema de 
proteção confiável como sendo aquele que quando é chamado a atuar ele atua de acordo com 
os parâmetros especificados. 
 
c) Seletividade 
 
Propriedade da proteção em reconhecer e selecionar entre aquelas condições para as quais 
uma imediata operação é requerida, e aquelas as quais nenhuma operação ou retardo de 
atuação é exigido, isto é, o sistema de proteção só deve operar quando for necessário e 
coordenar com as demais proteções, isolando somente o trecho defeituoso, logo podemos 
afirmar que um sistema de proteção seletivo é aquele que quando é necessário a atuação e 
somente desliga o trecho que esta com defeito. 
 
d) Velocidade 
 
O sistema de proteção deve operar com velocidade com o objetivo de minimizar os danos 
aos componentes protegidos e/ou não permitir o comprometimento da estabilidade do 
sistema elétrico associado. 
 
e) Economia 
 
O sistema de proteção deve ser de baixo custo de implantação visando ser economicamente 
viável, considerando o aspecto custo/benefício. 
 
f) Simplicidade 
 
O sistema de proteção deve ser de simples projeto, construção, operação e manutenção, isto 
é, mínimo indispensável de equipamentos e fiações. 
 
O atendimento pleno de todos estes requisitos é uma tarefa muito difícil, assim sendo é adotada a 
solução ótima para cada caso em função das necessidades e particularidades. 
 
2.4 PLANEJAMENTO DE SISTEMAS DE PROTEÇÃO 
 
A seguir são relacionados alguns aspectos e parâmetros cujo conhecimento é necessário quando do 
planejamento de um sistema de proteção: 
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a) Importância da Instalação 
 
Uma instalação de grande importância nos seus aspectos políticos, sociais, segurança, etc., 
deve ter seu sistema de proteção mais completo e mais elaborado. 
 
b) Possibilidade de Falha 
 
Cada componente do sistema elétrico tem suas estatísticas de falhas, que devem ser 
consideradas no planejamento do sistema de proteção, isto é, quais os tipos de anormalidades 
que o sistema de proteção deve supervisionar? Esta supervisão pode ser feita por outros 
dispositivos? 
 
c) Configuração do Sistema 
 
A configuração do sistema elétrico em condição de operação normal e em contingência é 
fundamental no planejamento do sistema de proteção. 
 
d) Parâmetros Elétricos 
 
As informações de existência ou não de possibilidade de perda de sincronismo, os dados de 
cargas, impedâncias de seqüências das linhas/equipamentos, tipos de ligações do 
equipamentos, níveis de curto-circuito são indispensáveis para definição do sistema de 
proteção. 
 
e) Compatibilização com os demais esquemas de proteção já implantados 
 
É importante que em uma ampliação ou reforma de uma instalação sejam vislumbrados os 
aspectos dos sistemas de proteção já existente, compatibilizando os vários estágios dos 
sistemas de proteção em operação. 
 
f) Práticas e Procedimentos Operacionais 
 
O sistema de proteção não deve ir em confronto com as práticas e procedimentos 
operacionais 
 
g) Relação, carga nominal e localização dos Transformadores de Potencial e Corrente 
 
É importante em uma ampliação ou reforma de uma instalação verificar a disponibilidade de 
RTC’s e RTP’s, a localização, bem como as cargas nominais dos TC’s e TP’s. 
 
2.5 CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS DE PROTEÇÃO 
 
a) Sistema de proteção principal 
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É aquele que faz a proteção de uma zona e tem a responsabilidade de atuar primeiro, quando 
ocorre defeito nessa zona. 
 
b) Sistema de proteção de retaguarda 
 
É aquele que deve atuar se houver falha da proteção principal ou se a mesma estiver em 
manutenção. 
 
c) Sistema de proteção auxiliar 
 
É aquele que tem a função de sinalização, temporização e/ou multiplicação de contatos. 
 
Nenhuma parte do sistema elétrico deve estar desprotegida, pois sempre existe a possibilidade de 
ocorrer um defeito num componente energizado, sendo que cada sistema de proteção deve ter sua 
área de atuação (zona) bemdelimitada. 
Exemplos: 
• Sistema de Transmissão 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura – 2.1 - Zoneamento da proteção de um sistema de transmissão 
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• Sistema de Distribuição 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura – 2.2 - zoneamento da proteção de um sistema de distribuição 
 
F1 = atua como proteção principal para defeitos na zona Z4 
F2 = atua como proteção principal para defeitos na zona Z3 
R2 = atua como proteção principal para defeitos na zona Z2 
R1 = atua como proteção principal para defeitos na zona Z1 
R2 = atua como proteção de retaguarda para defeitos na zona Z3 
R1 = atua como proteção de retaguarda para defeitos nas zonas Z2,Z3 e Z4 
 
2.6 EXERCÍCIOS 
 
a) Explique porque o sistema de proteção não evita os defeitos em um sistema elétrico. 
b) O que as empresas devem fazer para evitar os defeitos em um sistema elétrico? 
c) Defina sistema de proteção sensível, confiável e seletivo. 
d) A proteção deve sempre atuar de forma instantânea? Justifique. 
e) Dê um exemplo de um sistema elétrico mostrando o sistema de proteção principal e o de 
retaguarda. 
f) O que você entende por: �
 sistema de proteção principal? �
 sistema de proteção de retaguarda? �
 sistema de proteção auxiliar? 
g) Onde deve ser localizado o sistema de proteção de retaguarda remota? e o de retaguarda 
local? 
h) Quais os efeitos dos problemas que podem ocorrer em um sistema elétrico que são minimizados pela 
atuação correta do sistema de proteção? 
i) Quais os principais aspectos que devemos considerar no planejamento de um sistema de proteção? 
j) Quais os requisitos básicos de um sistema de proteção? 
R1 R2 
F1 
F2 
Z4 
Z3 
Z2 Z1 
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k) Justifique porque a sensibilidade é o principal requisito de um sistema de proteção. 
l) Qual o objetivo do sistema de proteção? 
m) Para o sistema elétrico da figura 2.3 a seguir, indique qual(is) o(s) disjuntor(es) que deve(m) 
atuar como proteção principal e como proteção de retaguarda, para os curtos-circuitos nos 
pontos marcados no diagrama, considere preferencialmente a existência de retaguarda 
remota. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura – 2.3 - Sistema elétrico - exercício g 
 
2.7 BIBLIOGRAFIA 
 
a) Malta, Manoel; Junior, Nelson M.; Dantas Paulo A. R. e Gama, Sinval Z.; Controle e Proteção 
de Sistemas Elétricos; Universidade de Pernambuco-UPE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
G1 
G2 
A 
B 
C 
D 
E 
F 
G 
H 
D1 
D2 D3 
D4 D5 
D6 
D7 D8 
D9 
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3. COMPONENTES DE UM SISTEMA DE PROTEÇÃO 
 
Os principais componentes de um sistema de proteção são: 
 �
 Relé; �
 Disjuntor; �
 Transformador de Corrente(TC); �
 Transformador de Potencial(TP); �
 Religador; �
 Seccionalizador; �
 Chave e Elo Fusível 
 
O religador, o seccionalizador e a chave/elo fusível são equipamentos usados na proteção de 
sistemas de distribuição, os demais equipamentos podem ser usados nos sistemas de transmissão e 
nos sistemas de distribuição. 
Nos próximos itens descreveremos a respeito de cada um desses componentes de um sistema de 
proteção. 
 
3.1 TRANSFORMADORES DE INSTRUMENTOS ( TI ) 
 
3.1.1 INTRODUÇÃO 
 
Os transformadores para instrumentos são equipamentos elétricos projetados e construídos 
especificamente para alimentarem instrumentos elétricos de medição, proteção, comando, controle e 
supervisão (MPCCS). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.1.2. TRANSFORMADOR DE CORRENTE (TC) 
 
O TC é um TI, cuja função é reproduzir no enrolamento secundário a corrente do circuito principal 
em níveis compatíveis com o isolamento dos instrumentos/equipamentos de MPCCS. A figura 3.1 a) 
e b) mostra fotos de transformadores de corrente. 
O TC é um redutor de corrente, pois uma corrente elevada Ip, é transformada para uma corrente 
reduzida Is, de valor suportável pelos instrumentos elétricos usuais. 
 
 
TIPOS 
TRANSFORMADOR DE CORRENTE 
TRANSFORMADOR DE POTENCIAL 
PARA MEDIÇÃO 
PARA PROTEÇÃO 
 
INDUTIVO 
DIVISOR CAPACITIVO 
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 (a) (b) 
Figura 3.1 – Transformadores de corrente – a) Fabricante Soltran – 72,5kV e b) Fabricante Seed´el – 
0,6kV 
 
3.1.2.1 ASPECTOS BÁSICOS 
 
a) O enrolamento primário do TC é ligado em série com a carga, logo a corrente primária é 
determinada pelo circuito principal; 
 
 
 
 Figura 3.2 - Ligação do TC ao circuito 
 
b) O número de espiras do primário é muito pequeno (usualmente NP = 1); 
 
c) O enrolamento secundário do TC alimenta as bobinas de corrente dos instrumentos de 
MPCC, as quais devem ser ligadas em série; 
 
IP → Corrente primária 
IS → Corrente secundária 
NP → Nº de espiras do enrol. primário 
NS → Nº de espiras do enrol. secundário 
IP > IS � NP < NS 
 
Relação de transformação do TC(RTC) = IP/IS = NS/NP eq. 3.1 
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d) O enrolamento secundário de um TC nunca deve ser deixado aberto. Antes da retirada dos 
instrumentos do secundário do TC o mesmo deve ser curto-circuitado; 
 
e) Os TC’s são projetados e construídos para uma corrente secundária nominal padronizada 
em 5 ampéres, podem ser utilizadas, também, correntes secundárias nominais de 1A e 2A. 
 
f) A corrente primária é determinada pela corrente de carga do circuito onde o TC será 
instalado. Neste caso é recomendável considerar o crescimento da carga, bem como 
situações de contingências que aumente a carga no circuito. 
 
g) Como os TC´s são empregados para alimentar instrumentos elétricos de baixa 
impedância, diz-se que são transformadores de força que funcionam quase em curto-
circuito. 
 
h) Nos transformadores de corrente distinguem-se as três relações seguintes: �
 Relação Nominal: 
 Inp/ Ins = RTCn 
 �
 Relação Real: 
 Ip/ Is = RTCr 
 �
 Fator de Correção de Relação: 
 RTCr/ RTCn = FCRC 
 
i) Secundário do TC não deve ficar aberto, quando o seu primário estiver energizado. 
 �
 As razões: 
A corrente Ip é fixada pela carga ligada ao circuito externo; se Is = 0, isto é, 
secundário aberto, não haverá o efeito desmagnetizante desta corrente e a corrente de 
excitação Io passará a ser a própria corrente Ip, originando em conseqüência um 
fluxo muito elevado no núcleo. 
 �
 Conseqüência desta imprecaução: �
 Aquecimento excessivo causando a destruição do isolamento. �
 Uma F.E.M. induzidaE2 de valor elevado, causa um iminente perigo para o 
operador. �
 Mesmo que o TC não se danifique, a este fluxo elevado corresponderá uma 
magnetização forte no núcleo, o que alterará as suas características de 
funcionamento e exatidão. 
 
 
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3.1.2.2 POLARIDADE 
 
No TC a corrente primária IP entra pela marca de polaridade e a secundária IS sai pela marca de 
polaridade, assim temos a figura 3.3 a seguir: 
 
 
 Figura 3.3 - Polaridade do TC 
 
Na figura 3.3 acima, diz-se que o terminal S1 do secundário tem a mesma polaridade do terminal P1 
do primário se, no mesmo instante P1 e S1 são positivos(ou negativos) em relação a P2 e S2, 
respectivamente. 
 
De acordo com a ABNT - NBR 6856 os TCs devem ter polaridade subtrativa e os terminais de 
mesma polaridade dos enrolamentos devem ser nitidamente identificados. Esta identificação deve 
ser feita: 
 �
 por emprego de buchas de cor diferente; ou �
 por meio de marcas permanentes, em alto ou baixo-relevo, que não possam ser apagados 
facilmente pela pintura, e suplementadas, se desejado, por marcas de cor contrastante. 
 
3.1.2.3 SÍMBOLOS 
 
Nos diagramas unifilares os TCs são representados pelos símbolos abaixo: 
 
 
 
 
 
 Figura 3.4 - Símbolos do TC 
 
3.1.2.4 CIRCUITO EQUIVALENTE DO TC 
 
A figura 3.5, a seguir, mostra o circuito equivalente representativo do TC. 
ou 
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 Figura 3.5 - Circuito equivalente do TC 
ONDE: 
 
RP , RS = Resistências dos enrolamentos primário e secundário. 
XP , XS = Reatâncias de dispersão dos enrolamentos primário e secundário. 
XM = Reatância de magnetização do núcleo. 
RM = Resistência responsável pela perda no ferro (histerese e corrente de Foucault). 
I0 = Corrente de excitação. 
T = Transformador ideal de relação 1 : n 
ZC = Impedância de carga. 
 
Algumas simplificações práticas do modelo representado na figura 3.5 poderão ser feitas conforme a 
seguir: �
 A impedância primária RP + JXP é desprezível, pois é de baixo valor. �
 Pelo projeto, a reatância de dispersão do enrolamento secundário (XS) e as perdas do ferro 
(RM) devem ser minimizadas e portanto são desprezíveis. 
 
O circuito equivalente simplificado com as grandezas referidas ao secundário, corresponde a: 
 
 Figura 3.6 - Circuito equivalente simplificado do TC - referido ao secundário 
 
Pelo circuito da figura 3.6, temos: 
IS = I’P - I’o 
 
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IS = IP/RTC - Io/RTC eq. 3.2 
 
OBS.: O erro de relação do TC é produzido pela corrente de excitação, isto é, a corrente I0 é 
responsável pelo erro de relação do TC. 
 
3.1.2.5. DIAGRAMA FASORIAL e ERROS DO TC 
 
O TC ao refletir no secundário o que se passa no primário, pode introduzir dois erros: 
 �
 Erros de Relação (Ec): 
 
 
 Eq. 3.3 
 
 �
 Erro de Fase ou Ângulo de Fase ( � ): 
 
Se -I2 é adiantado a I1 o ângulo é positivo. Caso contrário é negativo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.7 – diagrama fasorial do TC 
 
 
||
||.
1
12
I
IIKc
Ec
−=
||
||.
1
12
I
IIKc
Ec
−=
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3.1.2.6 CLASSE DE EXATIDÃO 
 
Corresponde ao erro máximo de transformação, garantido pelo fabricante, expresso em percentual, 
que pode ser introduzido pelo TC quando da transformação da corrente primária em corrente 
secundária, se respeitada a carga nominal. 
De acordo com a ABNT NBR 6856, os TC´s são enquadrados em uma ou mais das seguintes classes 
de exatidão: 
 �
 TC para Medição 
Classe de exatidão: 0,3 – 0,6 – 1,2 e 3 (Sem limite do ângulo de fase) 
 �
 TC para Proteção 
Classe de exatidão: 10 – 5 
 
Para se estabelecer à classe de exatidão de um TC para serviço de medição, submete-se o primário 
do TC aos dois para cada carga padronizada colocada no seu secundário: 
 �
 100% da corrente Primária Nominal �
 Fator Térmico x 100% da corrente Primária Nominal �
 10% da corrente Primária Nominal 
 
Considera-se que um TC para serviço de medição está dentro de sua classe de exatidão em 
condições especificadas quando, nestas condições o ponto determinado pelo erro de relação ou pelo 
fator de correção de relação e pelo ângulo de fase estiver dentro dos “paralelogramos de exatidão” 
onde correspondentes à sua classe de exatidão 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.8 – Paralelogramos de exatidão 
 
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A seguir é mostrado como selecionar a exatidão adequada para um TC tendo em vista a sua 
aplicação nas diferentes categorias de medições: 
 �
 Classe de exatidão melhor que 0.3 – TC padrão, medições de laboratórios e medições especiais; 
 �
 Classe de exatidão 0,3 – TC para medição de energia elétrica para faturamento ao consumidor; 
 �
 Classe de exatidão 0,6 e 1,2 – Alimentação de instrumentos de medição operacional e controle; 
 
3.1.2.7 CARACTERÍSTICAS DOS TCs PARA PROTEÇÃO 
 
a) O TC para proteção somente deve entrar em saturação para uma corrente de valor acima 
de 20 vezes a sua corrente nominal. É importante que os TCs retratem com fidelidade as 
correntes de defeitos(curto-circuito), sem sofrer os efeitos da saturação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 3.9 – Saturação do TC 
 
 
b) O TC para proteção deve se de classe de exatidão 5 ou 10, isto é, o erro de relação 
percentual não deve exceder 5% ou 10% para qualquer valor da corrente secundária, 
desde 1 a 20 vezes a corrente nominal, e qualquer carga igual ou inferior a nominal. 
 
3.1.2.8 CLASSIFICAÇÃO DOS TCs PARA PROTEÇÃO 
 
a) TC de alta impedância (A) - TC que possui alta impedância interna, isto é, aquele cuja 
reatância de dispersão do enrolamento secundário possui valor apreciável, em relação à 
impedância total do circuito secundário quando este alimenta sua carga nominal. 
 
b) TC de baixa impedância (B) - TC que possui baixa impedância interna, isto é, aquele cuja 
reatância de dispersão do enrolamento secundário possui valor desprezível, em relação à 
Ip 20 Inp 4 Inp 
Is 
4 Ins 
20 Ins TC para proteção 
TC para medição 
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impedância total do circuito secundário, quando este alimenta sua carga nominal. 
Constituem exemplo os TCs de núcleo toroidal, com enrolamento secundário 
uniformemente distribuído. 
 
3.1.2.9 TIPOS DE TRANSFORMADORES DE CORRENTE 
 
De acordo com a sua construção os TCs podem ser classificados, em: 
 
a) Tipo enrolado; 
 
TC cujo enrolamento primário, constituído de uma ou mais espiras, envolve mecanicamente 
o núcleo do transformador, conforme figura 3.10. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.10 – TC tipo enrolado 
 
b) Tipo barra; 
 
TC cujo enrolamento primário é constituído por uma barra, montada permanentemente 
através do núcleo do transformador, conforme figura 3.11. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.11 – TC tipo barra 
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c) Tipo janela; 
 
TC sem primário próprio, constituído com uma abertura através do núcleo por onde passa 
um condutor formando o circuito primário, conforme figura 3.12. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.12 – TC tipo janela 
 
Os TCs tipo janela podem ser: 
 �
 tipo bucha; 
 
TC tipo janela projetado para ser instalado sobre uma bucha de um equipamento 
elétrico, conforme figura 3.13.. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.13 –TC janela – tipo bucha 
 
 
 
 
 
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�
 de núcleo dividido. 
 
TC tipo janela em que parte do núcleo é separável ou basculante, para facilitar o 
enlaçamento do condutor primário, conforme figura 3.14. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.14 – TC janela – tipo núcleo dividido 
 
d) de vários enrolamentos primários; 
 
TC com vários enrolamentos primários distintos e isolados separadamente. 
 
e) de vários núcleos. 
 
TC com vários enrolamentos secundários isolados separadamente e montados cada um em 
seu próprio núcleo, formando um conjunto com um único enrolamento primário, cujas 
espiras(ou espira) enlaçam todos os secundários. 
 
3.1.2.10. ESPECIFICAÇÃO DOS TCs DE PROTEÇÃO 
 
Na especificação do TC para proteção, para consulta ao fabricante, devem ser no mínimo indicados: 
 
a) classe de exatidão; 
b) tipo de impedância do enrolamento secundário; 
c) tensão secundária nominal ou carga(s) secundária nominal(is); 
d) tipo de aterramento do sistema; 
e) frequência nominal; 
f) corrente(s) primária(s) nominal(is) e relação(ões) nominal(is); 
g) nível de isolamento, definido pelas tensões: �
 tensão nominal ou tensão máxima de operação; �
 tensão suportável nominal à freqüência industrial, 1 minuto; �
 tensão suportável nominal de impulso atmosférico; 
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�
 tensão suportável nominal de impulso de manobra(para sistemas � 362kV). 
h) fator térmico nominal; 
i) corrente térmica nominal(It); 
j) corrente dinâmica nominal(Id); 
k) uso: para interior ou para exterior. 
 
A seguir são mostrados exemplos de especificação de TC, da CELPE, COELBA e COSERN: 
 
a) Transformador de Corrente para medição – 72,5kV 
 
“ TRANSFORMADOR DE CORRENTE. TENSÃO MÁXI MA DE OPERAÇÃO: 72, 5KV. 
USO: EXTERNO. TI PO DE I SOLAÇÃO: A ÓLEO. TI PO CONSTRUTI VO: 
PEDESTAL. CORRENTE NOMI NAL: 50X100- 5A. RELAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO 
NOMI NAL: 10X20: 1. FREQUENCI A NOMI NAL: 60HZ. CLASSE DE EXATI DÃO: 
0, 3C50( MEDI ÇÃO) . FATOR TÉRMI CO NOMI NAL: 1, 3. CORRENTE SUPORT. 
NOMI NAL DE CURTA DURAÇÃO: 16, 0kA. NÍ VEL DE I SOLAMENTO: 350/ 140KV. 
APLI CAÇÃO: MEDI CAO EM UNI DADES CONSUMI DORAS. NORMAS: 
VR02. 05- 00. 001; VR01. 04- 00. 002( COELBA / COSERN) ; VR01. 01- 00. 026; 
VR01. 01- 00. 028( CELPE) ” 
 
b) Transformador de Corrente para medição operacional e proteção – 72,5kV 
 
“ TRANSFORMADOR DE CORRENTE. TENSAO MAXI MA DE OPERACAO: 72, 5KV. 
USO : EXTERI OR. TI PO DE I SOLACAO: A SECO. TI PO CONSTRUTI VO: 
PEDESTAL. CORRENTE NOMI NAL : 100/ 150X200/ 300- 5- 5 A. RELACAO 
TRANSFORMACAO NOMI NAL: 20/ 30X40/ 60: 1- 1. FREQUENCI A NOMI NAL: 
60HZ. CLASSE DE EXATI DAO: 0, 3C50 ( MEDI CAO) E 10B200 ( PROTECAO) . 
FATOR TERMI CO NOMI NAL: 1, 3. CORRENTE SUPORT. NOMI NAL DE CURTA 
DURACAO : 20, 0kA. NI VEL DE I SOLAMENTO: 350/ 140KV . APLI CACAO: 
SUBESTACOES. NORMAS : VR02. 05- 00. 001, VR01. 04- 00. 002( COELBA) ; 
VR01. 01- 00. 028( CELPE) . ” 
 
 
3.1.2.11. TENSÃO SECUNDÁRIA NOMINAL(Vsn) 
 
É a tensão que aparece nos terminais de uma carga nominal imposta ao TC a 20(Fator de 
Sobrecorrente) vezes a corrente secundária nominal, sem que o erro de relação exceda o valor 
especificado. 
 
 Vsn = Fs x Ins x Zc = 20 x 5 x Zc eq. 3.4 
 
 
 
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3.1.2.12 FATOR DE SOBRECORRENTE(FS) 
 
O fator de sobrecorrente determina o número de vezes que a corrente no primária do TC pode 
exceder a corrente primária nominal, mantendo a sua classe de exatidão, sem que haja saturação do 
TC (de acordo com a ABNT FS = 20). 
 
FS = IMAX(CC) / InP (TC) eq. 3.5 
 
onde: 
IMÁX(CC) - Corrente máxima de curto-circuito no ponto de instalação do TC. 
 InP (TC) - Corrente nominal primária do TC. 
 
3.1.2.13 CARGA NOMINAL DO TC 
 
A(s) carga(s) nominal(is) deve(m) estar de acordo com as especificadas na tabela 1, a seguir. As 
cargas nominais são designadas por um símbolo, formado pela letra "C", seguida do número de volt-
ampères correspondente à corrente secundária nominal. 
 
Tabela 1 - CARGAS/TENSÕES SECUNDÁRIAS NOMINAIS NORMALIZADAS NO BRASIL 
PARA TC COM CORRENTE SECUNDÁRIA NOMINAL DE 5 A 
 
Cargas nominais com fator de potência 0.9 
Designação Potência 
Aparente 
(VA) 
Resistência 
 
(Ω) 
Reatância 
Indutiva 
(Ω) 
Impedância 
 
(Ω) 
Tensão a 
20 x 5 A 
(V) 
C 2,5 
C 5,0 
C 12,5 
C 22,5 
C 45,0 
C 90,0 
2,5 
5,0 
12,5 
22,5 
45,0 
90,0 
0,09 
0,18 
0,45 
0,81 
1,62 
3,24 
0,044 
0,087 
0,218 
0,392 
0,785 
1,569 
0,1 
0,2 
0,5 
0,9 
1,8 
3,6 
10 
20 
50 
90 
180 
360 
Cargas nominais com fator de potência 0.5 
Designação Potência 
Aparente 
(VA) 
Resistência 
 
(Ω) 
Reatância 
Indutiva 
(Ω) 
Impedância 
 
(Ω) 
Tensão a 
20 x 5 A 
(V) 
C 25,0 
C 50,0 
C 100,0 
C 200,0 
25,0 
50,0 
100,0 
200,0 
0,50 
1,00 
2,00 
4,00 
0,866 
1,732 
3,464 
6,928 
1,0 
2,0 
4,0 
8,0 
100 
200 
400 
800 
 
Quando a corrente secundária nominal for diferente de 5 A, os valores de resistência, reatância 
indutiva e impedância das cargas nominais são obtidos multiplicando-se os valores da tabela 1 pelo 
quadrado da relação entre 5 A e a corrente secundária nominal. 
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Exemplo: Umacarga C25, referida a 1 A, teria: 
 
 
A tensão secundária a 20 In deste TC, na especificação da exatidão de proteção, deve ser 20 x 1 x 25 
= 500 V, ou seja, o TC em questão deve ter uma exatidão para proteção 10A500, no caso de alta 
impedância, ou 10B500, no caso de baixa impedância. 
 
EXEMPLOS: 
a) Classifique o TC 10B 400 
 
- Classe de exatidão - 10 
- Baixa impedância - B 
- Tensão secundária nominal - 400V 
- Impedância da carga nominal - ZC = Vsn/(FS x Ins) = 400/100 = 4,0Ω. 
 
b) Especifique a tensão secundária nominal de um TC para proteção, sabendo-se que a soma das 
impedâncias dos equipamentos/dispositivos de proteção e dos condutores de ligação é 6,0 Ω e a 
corrente secundária nominal é 5A. 
 
Pela equação 3.4, temos: 
 
 Vsn = Fs x Ins x Znc = 20 x 5 x 6,0 = 600 V 
 
logo, pela tabela 1, temos Vsn = 800 V 
 
c) Se na placa do TC está indicado: 0,3C2,5 a 0,3C12,5; 0,6C22,5, isto significa que: �
 O TC ensaiado com as cargas padronizadas C2,5, C5,0 e C12,5 tem classe de exatidão 0,3, 
isto é, apresenta erro de relação - 0,3 % � Ec � + 0,3 % e ângulo de fase tal que o ponto 
determinado por estes erros fica dentro do paralelogramo representativos da classe de 
exatidão 0,3; �
 Ensaiado com a carga padronizada C22,5 tem classe de exatidão 0,6. 
 
 
 25
1A
5A
x 1Z
2
Ω=
��
�	
�
Ω=
 12,5
1A
5A
x 0,5R
2
Ω=
�
����
Ω=
 21,65
1A
5A
x 0,866X
2
Ω=
��
����
Ω=
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3.1.2.14 FATOR TÉRMICO (FT) 
 
Fator pelo qual deve ser multiplicada a corrente primária nominal para se obter a corrente primária 
máxima que um transformador de corrente é capaz de conduzir em regime contínuo(permanente), 
sob frequência nominal e com maior carga especificada, sem exceder os limites de elevação de 
temperatura especificados. 
 
 F.T = IP MÁX / Ipn eq. 3.6 
 
 Valores normalizados pela ABNT: 1,0 ; 1,2; 1,3; 1,5 e 2,0. 
No caso de TC com dois ou mais núcleos, sem derivações, com relações diferentes entre si, e mesma 
corrente secundária nominal, o fator térmico da menor relação é um dos indicados acima, e o(s) 
fator(es) térmico(s) da(s) outra(s) relação(ões) é (são) obtido(s) pela fórmula abaixo, podendo 
resultar em valor menor que 1,0: 
 
Onde: 
Fti = fator térmico da(s) outra(s) relação(ões) nominal(is) 
Ft1 = fator térmico da menor relação nominal 
Rn1 = menor relação nominal 
Rni = outra(s) relação(ões) nominal(is) 
 
Exemplo: TC cujas relações são 300-5 A (medição) e 800-5 A(proteção), com fator térmico 1,2, 
para o núcleo de medição: 
 
Ft1 = 1,2 
 
Rn1 = 60:1 (300-5 A) e Rn2 = 160:1 (800-5 A) 
 
Ft2 = 1,2 x (60/160) = 0,45 
 
Em TC providos de derivações, as relações Rn1 e Rni não devem ser obtidas das derivações, mas sim 
dos enrolamentos totais. Além disso, o fator térmico das relações especificadas, obitidas por 
derivações, menores ou iguais a Rn1, deve ser no mínimo igual a Ft1. 
 
Exemplo: TC cujas relações são 400/600/800/1200-5 A (medição) e 400/600/800/1200/2000-5 A 
(proteção), com fator térmico 1,2, para o núcleo de medição: 
 
Ft1 = 1,2 
 
Rn1 = 240:1 (1200-5 A) e Rn2 = 400:1 (2000-5 A) 
i
1
1i Rn
Rn
xFtFt = eq. 3.7 
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 30 
 
Ft2 = 1,2 x (240/400) = 0,72 
 
Tem-se então um Ft = 0,72 para a relação 2000-5 A e Ft = 1,2 para as demais relações do núcleo de 
proteção. 
 
Em TC de apenas um núcleo, para serviço de proteção, em que a corrente primária nominal deve ser 
maior que a corrente nominal do circuito por problemas de saturação do núcleo de proteção, o fator 
térmico pode ser menor que 1. Caso o TC possua derivações deve ser especificado separadamente. 
 
3.1.2.15 CORRENTE TÉRMICA NOMINAL - I t (Corrente de cur ta duração) 
 
É a máxima corrente primária que o TC é capaz de suportar durante 1 segundo com o enrolamento 
secundário curto-circuitado, sem exceder em qualquer enrolamento uma temperatura máxima 
especificada. Para outras correntes usar a equação. 
 
 I2 t = K para t ≠ 1 seg. eq. 3.8 
 
 
EXEMPLO: 
 
Um dado TC tem limite térmico de 40kA. Se os relés e disjuntores, eliminam o defeito em 2s, qual a 
corrente permissível para o TC? 
 
 I2t = K (constante) 
 
 I1
2t1 = I2
2t2 ∴ I2
2 = I1
2 t1 / t2 
 
 I2 = I1 21/tt = 40.000 1/2 ∴ I2 = 28284 A 
 
OBS: Ted = TR + TD eq. 3.9 
 
Onde: Ted = Tempo de eliminação do defeito 
 TR = Tempo de atuação do relé 
 TD = Tempo de interrupção do disjuntor 
 
3.1.2.16 CORRENTE DINÂMICA NOMINAL - Id 
 
Valor de crista da corrente primário que um TC é capaz de suportar durante o primeiro meio ciclo, 
com o enrolamento secundário curto-circuitado, sem danos elétricos ou mecânicos resultantes de 
forças eletromagnéticas. De acordo com a ABNT, normalmente, Id = 2,5 It. 
 
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3.1.2.17 EXERCÍCIOS 
 
a. Porque não é recomendável utilizarmos o TC para proteção para alimentarmos dispositivos de 
Medição? 
 
b. Porque não é recomendável utilizarmos o TC para medição para alimentarmos dispositivos de 
proteção? 
c. A corrente térmica nominal suportável por um TC é 26500 A. Sabendo-se que a corrente de 
curto-circuito no ponto de instalação do TC é 10500 A e que o tempo de interrupção do disjuntor 
é 0.3 s, pede-se calcular o tempo máximo permitido para atuação do relé. 
d. Especifique a corrente de curta-duração de um TC que deve ser instalado num ponto do sistema 
com as seguintes características: Iccmax = 16 kA, TR = 0,8 s e TD = 0,4 s. 
e. Classifique os TC abaixo: 
f. 10B200; 
g. 5A100; 
h. 0,3C2,5-0,6C12,5; 
i. 1,2C50. 
j. Um TC, 500-5A, classe de exatidão 10, está sendo percorrido por uma corrente de 450A, calcule 
para está situação a faixa de corrente que poderá aparecer no secundário do TC. 
k. De acordo com a ABNT quais são as classes de exatidão padronizadas para os TC de medição e 
para os TC de proteção? 
l. Que características diferenciam um TC para proteção de um TC para medição? 
m. O que você entende por classe de exatidão do TC 
n. Descreva os aspectos básicos do TC. 
o. Defina transformador de corrente. 
p. Sabendo-se que a corrente térmica de um TC é 16kA. Calcule a maior corrente de curto-circuito 
que podemos ter no ponto de instalação do TC, para não danifica-lo, considerando que o tempo 
de eliminação de defeito neste ponto é 0,8 s. 
q. Especifique a corrente térmica de um TC que será instalado no ponto de um sistema elétrico 
como os seguintes dados: Iccmáx = 12kA, TR = 0,6 s e TD = 0,3 s 
r. Especifique a tensão secundária nominal de um TC para proteção, sabendo-se que a soma das 
impedâncias dos equipamentos/dispositivos de proteção e dos condutores de ligação do 
secundário é 1,8 Ω e a corrente secundária nominal é 5A. 
s. Classifique o TC 5B400, Ins=5A e calcule qual a máxima impedância dos dispositivos de 
proteção que podemos instalar no seu secundário, incluindo os condutores de ligação 
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t. Para um TC 10B50 com corrente secundária nominal de 5 A, qual a impedância máxima dos 
equipamentos/dispositivos de proteção e dos condutores que podemos instalar no seu 
secundário. 
u. Justifique porque um TC 500-5A, 5B100, não pode ser instalado num ponto do sistema, com 
corrente máxima de curto-circuito de 8kA, para alimentar dispositivos de proteção, cujas 
impedâncias totalizam 1,8Ω. 
v. Qual deve ser o tempo máximo de atuação do relé para evitar danos em um TC de corrente 
térmica nominal igual a 10kA, instalado num ponto do sistema, onde a corrente máxima de 
curto-circuito é 12kA. Sabe-se que o tempo de interrupção do disjuntor é 0,3s. 
w. O que você entende por TC de Baixa impedância e por TC de Alta impedância? 
x. Como dimensionamos as correntes nominais do TC? 
y. Desenhe os circuitos equivalentes do TC. 
z. O que você entende por: �
 Tensão secundária nominal? �
 Fator térmico do TC? �
 Corrente térmica nominal do TC? �
 Corrente dinâmica nominal do TC? 
 
aa. Como devem ser ligados os instrumentos no secundário do TC e quais devem ser os passos que 
um técnico deve seguir para retirar todos os instrumentos/dispositivos do secundário de um TC. 
 
3.1.2.18 BIBLIOGRAFIA 
 
a) Filho, Solon de Medeiros, Medição de Energia Elétrica, Editora Guanabara Koogan S/A, 2a 
Edição, setembro/1980; 
b) Norma técnica, Transformador de Corrente - Especificação, NBR 6856, abril/ 1992, Associação 
Brasileira de Normas Técnicas – ABNT, 
 
 
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3.1.3 TRANSFORMADOR DE POTENCIAL(TP) 
 
O TP é um TI, cuja função é reproduzir no seu secundário a tensão do circuito principal (primário) 
em níveis compatíveis com a classe de isolação dos instrumentos de MPCCS a ele conectados. A 
figura 3.15 a) e b) mostra fotos de transformadores de potencial. 
O TP é um redutor de tensão, pois uma tensão elevada Vp, é transformada para uma tensão reduzida 
Vs, de valor suportável pelos instrumentos elétricos usuais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 (a) (b) (c) 
Figura 3.15 – Transformadores de potencial – a) Fabricante Soltran – 72,5kV; b) Fabricante Seed´el 
– 34,5kV e c) Fabricante Seed´el – 15kV 
 
3.1.3.1 ASPECTOS BÁSICOS. 
 
a) O enrolamento primário do TP é ligado em paralelo com a carga, logo a tensão primária 
e determinada pelo circuito principal e por sua forma de ligação; 
 
 Figura 3.16 - Ligação do TP 
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para o TP, temos: 
 
Relação de Transformação do TP (RTP) = Vp/VS = Np/Ns eq.3.10 
 
b) O enrolamento secundário do TP alimenta as bobinas de tensão dos instrumentos de 
MPCCS, as quais devem ser ligadas em paralelo; 
 
c) O enrolamento secundário do TP, quando não estiver alimentando os instrumentos de 
MPCCS deve ficar aberto; 
 
d) Os TP’s são projetados e construídos para uma tensão secundária nominal padronizada 
de, aproximadamente, 115V ou 115/√3 V; 
 
e) Os TP’s são projetados e construídos para suportarem uma sobretensão (Fst = fator de 
sobretensão contínuo) de até 15% em regime permanente, para os grupos de ligação 1 e 
2 e de 90% para o grupo de ligação 3, sem que nenhum dano lhes seja causado; 
 
f) As diferenças entre as tensões primária e secundária existentes em módulo e fase 
constituem respectivamente nos erros de relação e fase do TP; 
 
g) A tensão primária nominal é definida de acordo com a tensão nominal do circuito onde 
o TP será instalado, considerando o grupo de ligação e as tensões normalizadas pela 
ABNT-NBR 6855; 
 
h) Como os TP´s são empregados para alimentar instrumentos de alta impedância a 
corrente secundária I2 é muito pequena e por isto se diz que são transformadores de 
potência que funcionam quase em vazio; 
 
j) Nos transformadores de potencial distinguem-se as três relações seguintes: 
 �
 Relação Nominal: 
 Vnp/ Vns = RTPn 
 �
 Relação Real: 
 Vp/ Vs = RTPr 
 �
 Fator de Correção de Relação: 
 RTPr/ RTPn = FCRC 
 
3.1.3.2 SÍMBOLOS 
 
Nos diagramas unifilares os TPs são representados pelos símbolos abaixo: 
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 Figura 3.17 - Simbolos do TP 
 
 
3.1.3.3 POLARIDADE 
 
No TP da figura 3.9 diz-se que o terminal X1 do secundário tem a mesma polaridade do terminal H1 
do primário se, no mesmo instante H1 e X1 são positivos (ou negativos) em relação a H2 e X2, 
respectivamente. 
 
 
 Figura 3.18 - Polaridade do TP 
 
De acordo com a ABNT - NBR 6855 os TPs devem ter polaridade subtrativa e os terminais de 
mesma polaridade dos enrolamentos devem ser nitidamente identificados. Esta identificação deve 
ser feita: �
 por emprego de buchas de cor diferente; ou �
 por meio de marcas permanentes, em alto ou baixo-relevo, que não possam ser apagados 
facilmente pela pintura, e suplementadas, se desejado, por marcas de cor contrastante. 
 
3.1.3.4 CIRCUITO EQUIVALENTE 
 
A figura 3.19, a seguir, mostra o circuito equivalente representativo do TP. 
 
 
 Figura 3.19 - Circuito equivalente do TP 
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3.1.3.5. DIAGRAMA FASORIAL e ERROS DO TP 
 
O TP ao refletir no secundário o que se passa no primário, pode introduzir dois erros: 
 �
 Erros de Relação (Ep): 
 
 
 Eq. 3.11 
 
 �
 Erro de Fase ou Ângulo de Fase ( � ): 
 
Se –U2 é adiantado a U1 o ângulo é positivo. Caso contrário é negativo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.20 – diagrama fasorial do TP 
 
3.1.3.6 CLASSE DE EXATIDÃO 
 
Corresponde ao erro máximo de transformação, garantido pelo fabricante, expresso em percentual, 
que pode ser introduzido pelo TP quando da transformação da tensão primária em tensão secundária, 
sob condição de carga nominal. 
De acordo com a ABNT NBR 6855, Os TP´s são enquadrados em uma ou mais das seguintes 
classes de exatidão: 
: 
||
||. U1U2Kp
Ep
−=
U1
||
||. U1U2Kp
Ep
−=
U1
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Classe de exatidão: 0,3 – 0,6 – 1,2 medição/proteção 
 
Deve também ser considerada a classe de exatidão 3 sem limitação de ângulode fase. Por não ter 
limitação do ângulo de fase, esta classe não deve ser utilizada para serviço de medição de potência e 
energia. 
 
Para os enrolamentos de tensão residual, destinados a ligação delta aberto, é suficiente a classe de 
exatidão 3, tendo em vista tratar-se de enrolamento utilizado somente para proteção. Neste caso, a 
carga deste secundário não deve ser considerada no cálculo da carga simultânea. 
 
NOTA: Enrolamento de tensão residual é o enrolamento secundário de um TPI monofásico, a ser 
ligado com outros dois em configuração delta aberto, a fim de reproduzir uma tensão correspondente 
à tensão residual sob condição de falta à terra ou para alimentar um circuito de amortecimento de 
ferrorressonância. 
 
Para se estabelecer à classe de exatidão dos TṔ s, estes são ensaiados em vazio e depois com cargas 
padronizadas colocadas no seu secundário, uma de cada vez, sob três condições de tensões: 
 �
 Tensão Nominal; �
 90 % da Tensão Nominal; �
 110 % de Tensão Nominal. 
 
Considera-se que um TP está dentro de sua classe de exatidão em condições especificadas quando, 
nestas condições, o ponto determinado pelo erro de relação ou pelo fator de correção de relação e 
pelo ângulo de fase estiver dentro do “paralelogramo de exatidão” onde corresponde à sua classe de 
exatidão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.21 – Paralelogramo de Exatidão do TP 
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A seguir é mostrado como selecionar a exatidão adequada para um TP tendo em vista a sua 
aplicação nas diferentes categorias de medições: 
 �
 Classe de exatidão melhor que 0.3 – TC padrão, medições de laboratórios e medições especiais; 
 �
 Classe de exatidão 0,3 – TC para medição de energia elétrica para faturamento ao consumidor; 
 �
 Classe de exatidão 0,6 e 1,2 – Alimentação de instrumentos de medição operacional, controle e 
relés; 
 
3.1.3.7 ESPECIFICAÇÃO DOS TP’s. 
 
Na especificação do TP para proteção, para consulta ao fabricante, devem ser no mínimo indicados: 
 
a) Classe(s) de exatidão; 
b) Tensão(ões) primária(s) e secundária(s) nominal(is) e relação(ões) nominal(is); 
c) nível de isolamento, definido pelas tensões: �
 tensão nominal ou tensão máxima de operação; �
 tensão suportável nominal à freqüência industrial, 1 minuto; �
 tensão suportável nominal de impulso atmosférico; �
 tensão suportável nominal de impulso de manobra(para sistemas � 362kV). 
d) Frequência nominal; 
e) Carga(s) nominal(is); 
f) Potência térmica nominal; 
g) Grupo de ligação, fator(es) de sobretensão nominal(is) e tipo de aterramento; 
h) carga simultânea para o TPI de dois ou mais enrolamentos secundários; 
i) uso: para interior ou para exterior. 
 
A seguir são mostrados exemplos de especificação de TP, da CELPE, COELBA e COSERN: 
 
a) Transformador de Potencial medição – 72,5kV 
 
“ TRANSFORMADOR POTENCI AL. USO: EXTERNO. TI PO I SOLACAO: A OLEO. 
TENSAO NOMI NAL: 69000V/ V3- 115V/ 115V/ r ai z3. RELACAO TRANSFORMACAO 
NOMI NAL: 350/ 600: 1. FREQUENCI A NOMI NAL: 60HZ. CLASSE EXATI DAO: 
0, 3%( MEDI CAO) . CARGA NOMI NAL: P75( MEDI CAO) . NI VEL DE I SOLAMENTO: 
140/ 350/ - KV. POTENCI A TERMI CA: 400VA. GRUPO LI GACAO: 2. APLI CACAO: 
MEDI CAO DE UNI DADES CONSUMI DORAS. NORMAS : VR02. 05- 00. 001; 
ETS. 00. 03( COELBA E COSERN) ; VR01. 01- 00. 026; VR01. 01- 00. 029( CELPE) ” 
 
 
 
 
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b) Transformador de Potencial medição operacional e proteção – 72,5kV 
 
“ TRANSFORMADOR POTENCI AL. USO: EXTERNO. TI PO I SOLACAO: A SECO. 
TENSAO NOMI NAL : 69000V/ V3- 115V/ 115V/ V3- 115V/ 115V/ V3. RELACAO 
TRANSFORMACAO NOMI NAL: 350/ 600: 1- 1. FREQUENCI A NOMI NAL: 60HZ. 
CLASSE EXATI DAO: 0, 3%/ 0, 6%( MEDI CAO/ PROTECAO) . CARGA NOMI NAL: 
P75/ P75 ( MEDI CAO/ PROTECAO) . NI VEL DE I SOLAMENTO : 140/ 350/ - KV. 
POTENCI A TERMI CA : 400VA. GRUPO DE LI GACAO: 2. APLI CACAO: 
SUBESTACOES DAS DI STRI BUI DORAS . NORMAS : VR02. 05- 00. 001; 
VR01. 04- 00. 003( COELBA/ COSERN) ; VR01. 01- 00. 026; VR01. 01- 00. 029 
( CELPE) ” 
 
3.1.3.8 GRUPOS DE LIGAÇÃO 
 
De acordo com a ligação para o qual são projetados os TPI classificam-se em três grupos: 
 
a) grupo 1 - TPI projetados para ligação entre fases, com fator de sobretensão continua (Fsc) 
igua a 1,15; 
 
b) grupo 2 - TPI projetados para ligação entre fase e terra de sistemas eficazmente aterrado, 
com fator de sobretensão continua (Fsc) igua a 1,15; 
 
c) Grupo 3 - TPI projetados para ligação entre fase e terra de sistemas onde não se garante a 
eficácia do aterramento, com fator de sobretensão continua (Fsc) igua a 1,90;. 
 
3.1.3.10 FATOR DE SOBRETENSÃO CONTINUA - Fsc 
 
O fator de sobretensão continua é a relação entre a máxima tensão suportável pelo TP, em regime 
permanente, e seu a tensão nominal primária do TP, logo temos: 
 
 Fsc = Vmáx / Vnp eq 3.12 
 
3.1.3.11 CARGA NOMINAL DO TP 
 
É a máxima potência aparente (VA) que pode ser entregue pelo seu secundário, sem que o erro 
exceda o limite estabelecido pela sua classe de exatidão. 
 
Assim, a soma das potências aparentes solicitadas pelos diversos instrumentos ligados em paralelo 
ao secundário do TP, não deve ultrapassar a carga nominal de placa do TP, sob pena de excedermos 
o erro admissível. 
 
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A(s) carga(s) nominal(is) deve(m) estar de acordo com as especificadas na tabela 2, a seguir. As 
cargas nominais são designadas por um simbolo, formado pela letra "P", seguida do número de volt-
ampères correspondente à tensão de 120 V e 69,3 V. 
 
Tabela 2 - CARGAS NOMINAIS NORMALIZADAS PELA ABNT 
 
Características a 60 Hz e 120 V 
Designação Potência 
Aparente 
(VA) 
Fator de 
Potência 
 
Resistência 
(Ω) 
Reatância 
Indutiva 
(Ω) 
 
Impedância 
(Ω) 
P 12,5 
P 25 
P 35 
P 75 
P 200 
P 400 
12,5 
25 
35 
75 
200 
400 
0,10 
0,70 
0,20 
0,85 
0,85 
0,85 
115,2 
403,2 
82,2 
163,2 
61,2 
30,6 
1146,2 
411,3 
402,7 
101,1 
37,9 
19,0 
1152 
576 
411 
192 
72 
36 
Características a 60 Hz e 69,3 V 
Designação Potência 
Aparente 
(VA) 
Fator de 
Potência 
 
Resistência 
(Ω) 
Reatância 
Indutiva 
(Ω) 
 
Impedância 
(Ω) 
P 12,5 
P 25 
P 35 
P 75 
P 200 
P 400 
12,5 
25 
35 
75 
200 
400 
0,10 
0,70 
0,20 
0,85 
0,85 
0,85 
38,4 
134,4 
27,4 
54,4 
20,4 
10,2 
382,0 
137,1 
134,4 
33,7 
12,6 
6,3 
384 
192 
137 
64 
24 
12 
 
Nota: As características a 60 Hz e 120 V são válidas para tensões secundárias entre 100 V e 130 V e 
as características a 60 Hz e 69,3 V são válidas para tensões secundárias entre 58 V e 75 V. Em 
tais condições, as potências aparentes são diferentes das especificadas. 
 
OBS.: Os instrumentos alimentados pelo secundário do TP são de altíssima impedância e baixa 
corrente, portanto é baixo o consumo em VA. 
 
Exemplo: 
Se na placa do TP está indicado: 0,3P35; 0,6P75 isto significa que: �
 O TP ensaiado com as cargas padronizadas 12,5, 25 e 35 tem classe de exatidão 0,3, isto é, 
apresenta erro de relação - 0,3 % � Ep � + 0,3 % e ângulo de fase tal que o ponto 
correspondentea estes erros fica dentro do paralelogramo de classe 0,3; �
 Ensaiado com a carga padronizada 75 tem classe de exatidão 0,6. 
 
 
 
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3.3.3.12 POTÊNCIA TÉRMICA NOMINAL (PTN). 
 
É a máxima potência aparente (VA) que o TP pode fornecer em regime permanente, sob tensão e 
frequência nominais, sem exceder os limites de elevação de temperatura especificados. 
 
A potência térmica nominal mínima, em VA, deve ser igual ao produto do quadrado do fator de 
sobretensão contínuo (Fstcont) pela maior carga nominal especificada, ou carga simultânea, para o 
TPI, com dois ou mais secundários, nos quais a potência térmica é distribuída pelos secundários 
proporcionalmente à maior carga nominal de cada um deles. 
 
Para os grupos de ligação 1 e 2, temos: 
 
 PTN ≥ 1,33 x maior carga nominal do TPI 
 
3.1.4 TRANSFORMADOR DE POTENCIAL CAPACITIVO (TPC). 
 
É constituído por um banco de capacitores em série usado com dupla finalidade. 
 
a) Divisor de tensão, para usar um TP com a tensão primária menor que a tensão do circuito 
principal em relação a terra. 
 
 b) Acoplamento transmissor e receptor “CARRIER” (sistema de comunicação). 
 
3.1.4.1 ESQUEMA ELÉTRICO. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 3.22 - Transformador de potencial capacitivo(TPC) 
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A indutância L é colodada em série, de modo a entrar em ressonância com o capacitor equivalente, 
assim, isto garante que a tensão no primário do TPI está em fase com a tensão da LT. 
 
3.1.4.2 EQUAÇÕES DO TPC. 
 
 VP / V = (C1 + C2 )/ C1 
 
 V = K . VS ∴ V / VS = K eq. 3.14 
 
 VP / (K.VS ) = (C1 + C2 )/ C1 eq. 3.15 
 
 VP / VS = K . (C1 + C2 )/ C1 
 
3.1.4.3 EXERCÍCIOS 
 
a) Classifique os TP abaixo: �
 0,3P75; �
 0,3P25-0,6P200; �
 0,3P12,5; �
 1,2P35. 
b) Um TP, 1150-115V, classe de exatidão 1,2, está instalado num circuito cuja tensão é 1200V, 
calcule para está situação a faixa de tensão que poderá aparecer no secundário do TP. 
c) O que você entende fator de sobretensão continua do TP? 
d) O que você entende por TP do grupo 2 e por classe de exatidão do TP? 
e) Um TP, grupo 1, 13.800-115V, classe de exatidão 0,3, está submetido a uma tensão de 
13.200V, calcule para está situação a faixa de tensão que poderá aparecer no secundário do 
TP. 
f) Descreva os aspectos básicos do TP. 
g) Defina transformador transformador de potencial. 
h) De acordo com a ABNT quais são as classes de exatidão padronizadas para os TP? 
i) Como devem ser ligados os instrumentos no secundário de um TP e como devemos proceder 
para retirar os instrumentos do secundário de um TP? 
j) Desenhe os circuitos equivalentes do TP e identifique cada termo. 
k) Como definimos as tensões nominais dos TP? 
l) O que você entende por: �
 Potência térmica nominal do TP? 
eq. 3.13 
eq. 3.16 
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�
 Carga simultânea do TP de vários enrolamento? 
 
m) Qual a função da indutor (L), do Transformador de Potencial Capacitivo(TPC). 
 
3.1.4.4 BIBLIOGRAFIA 
 
a) Filho, Solon de Medeiros, Medição de Energia Elétrica, Editora Guanabara Koogan S/A, 2a 
Edição, setembro/1980; 
b) Norma técnica, Transformadores de Potencial Indutivo - Especificação, NBR 6855, abril/ 1992, 
Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. 
 
 
 
 
 
 
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3.2 DISJUNTOR 
 
3.2.1 DEFINIÇÃO 
 
Podemos definir o Disjuntor como sendo: 
Equipamento de manobra, capaz de estabelecer, conduzir e interromper correntes nas condições 
normais do circuito, assim como estabelecer, conduzir durante um tempo especificado e interromper 
correntes sob condições anormais especificadas do circuito, tais como as de curto –circuito. 
As figuras 3.23a e 3.23b mostram fotos de disjuntores instalados no sistema elétrico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 3.23a – Disjuntor tripolar 72,5kV Figura 3.23b – Disjuntor monopolar 230kV 
 
 
3.2.2 FUNÇÃO 
 
A função do disjuntor é abrir e fechar o circuito quando recebe uma ordem de abertura/fechamento, 
automática, através de relé ou manual, através do operador. 
 
3.2.3 LIGAÇÃO AO CIRCUITO 
 
O disjuntor deve ser ligado em série com o circuito, devendo suportar, em regime continuo, a 
corrente de carga e interromper, em condição de defeito, a máxima corrente de curto-circuito do 
circuito protegido. A figura 3.24, mostrar um diagrama unifilar do sistema de proteção de uma linha 
de transmissão, onde temos o disjuntor como o equipamento de comando e manobra da linha, ligado 
em série. 
 
 
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 Figura 3.24 – ligação do disjuntor ao circuito 
 
3.2.4 TIPOS DE DISJUNTORES 
 
A classificação dos disjuntores é feita em função do meio de extinção do arco elétrico, assim temos 
os seguintes tipos de disjuntores: 
 
a) a óleo �
 GVO, grande volume de óleo; �
 PVO, pequeno volume de óleo. 
b) a Gás(SF6, hexafluoreto de enxofre); �
 dupla pressão; �
 Mono pressão. 
c) a Vácuo; 
d) a ar comprimido; 
e) sopro magnético. 
 
3.2.5 PRINCIPAIS PARTES COMPONENTES DO DISJUNTOR 
 
a) Unidade Interruptora, conhecida como câmara de extinção do arco elétrico, com os 
contatos móvel e fixo que fazem a abertura e fechamento do disjuntor, nesta unidade se 
processa a extinção do arco elétrico; 
b) Unidade de Comando e Controle ou Cabine de Comando e Controle, que abrange os 
elementos de comando, controle e supervisão do disjuntor (bobinas de abertura e 
fechamento, mola do mecanismo de operação); 
c) Mecanismos de Operação ou Acionamento, que possibilita o armazenamento de energia 
necessária à operação mecânica do disjuntor e a liberação desta energia através de 
mecanismos apropriados para a operação de abertura e fechamento; 
Os principais mecanismos de operação são: �
 Hidráulico, utilizando o óleo sob pressão; �
 Mola, utilizando um motor que aciona uma mola; �
 Pneumático, utilizando o ar comprimido obtido de um compressor. 
d) Partes isolantes (isolador), que separa as partes vivas das partes mortas; 
e) Chassis e suporte. 
TC 
I cc 
D 
TP 
R 
I carga 
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3.2.6 PRINCIPAIS CARACTERISTICAS TÉCNICAS E ESPECIFICAÇÃO DODISJUNTOR(NBR – NBR IEC 62271 - 100) 
a) corrente nominal( ex. 400-630-800-1250-1600-2000-2500-3150-4000-5000-6300A); 
b) tipo; 
c) freqüência nominal; 
d) nível de isolamento, definido pelas tensões: �
 tensão nominal ou tensão máxima de operação(ex. 7,2-15-24,2-36,2-72,5-145-242-
362-460-550-800kV); �
 tensão suportável à freqüência industrial, 1 minuto; �
 tensão suportável de impulso atmosférico; �
 tensão suportável ao impulso de manobra(para sistemas acima de 242kV). 
e) capacidade de interrupção nominal em curto-circuito; 
f) capacidade de estabelecimento nominal em curto-circuito; 
g) capacidade de interrupção de linhas em vazio; 
h) capacidade de interrupção de correntes capacitivas; 
i) capacidade de interrupção de correntes indutivas; 
j) duração nominal da corrente de curto-circuito; 
k) tempo de interrupção nominal (ms ); 
l) tempo de abertura (ms); 
m) ciclo de operação( ex. O-0,3s-CO-3min-CO ou O-0,3s-CO-15s-CO); 
n) tipo do mecanismo de operação( Pneumático, hidráulico ou por molas); 
o) quantidade de bobinas de abertura e fechamento; 
p) tensão nominal de alimentação do circuito de comando e controle (dispositivos de 
fechamento e abertura) e sua faixa de tolerância; 
q) tensão de alimentação do motor e sua faixa de tolerância; 
r) potência, RPM e corrente de partida do motor; 
s) tensão nominal do resistor de aquecimento, lâmpada e tomada; 
t) uso: interno ou externo. 
 
3.2.7 EXERCÍCIOS 
 
a) Defina disjuntor. 
b) Como o disjuntor deve ser ligado ao sistema elétrico? 
c) Quais as principais características técnicas do Disjuntor? 
d) Classifique os tipos de disjuntores de acordo com meio de extinção do arco elétrico.. 
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e) Qual a função do disjuntor em um sistema elétrico? 
f) O que você entende por capacidade de interrupção nominal em curto circuito do 
disjuntor? 
g) Quais as tensões que definem o nível de isolamento de um disjuntor? 
h) Como dimensionamos a corrente nominal de um disjuntor? 
i) Quais as partes componentes de um disjuntor de alta e média tensão? 
j) Defina tempo de abertura e tempo de interrupção de um disjuntor. 
k) Quais os tipos de mecanismos de operação que podem ser utilizados nos disjuntores? 
l) Faça uma pesquisa sobre extinção do arco elétrico em disjuntores; 
m) Faça uma pesquisa sobe os mecanismos de operação dos disjuntores. 
 
3.2.8 BIBLIOGRAFIA 
a) Apresentação da Siemens, Disjuntores de Alta Tensão; 
b) Norma técnica, Disjuntores de Alta Tensão - Especificação, NBR IEC 62271 - 100, jan/2007, 
Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3.3 RELIGADOR 
 
3.3.1 DEFINIÇÃO 
 
Podemos definir o Religador como sendo: 
Equipamento de manobra, capaz de estabelecer, conduzir e interromper correntes nas condições 
normais do circuito, assim como estabelecer, conduzir durante um tempo especificado e interromper 
correntes sob condições anormais especificadas do circuito, tais como as de curto–circuito, 
desligando e religando automaticamente o circuito um número predeterminado de vezes.. 
As figuras 3.25a e 3.25b mostram fotos de religadores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.25a – Religador para SE tripolar 15kV Figura 3.25b – Religador para linha Tripolar 15kV 
 
3.3.2 FUNÇÃO 
 
A função do religador é abrir e fechar o circuito quando recebe uma ordem de abertura/fechamento, 
automática, através de relé, ou manual, através do operador. O religador o testa se o defeito é 
transitório ou permanente, através de um relé de religamento, logo ele interrompe o circuito 
temporariamente se o defeito for transitório e permanentemente se o defeito for permanente. 
 
3.3.3 LIGAÇÃO AO CIRCUITO 
 
O religador deve ser ligado em série com o circuito, devendo suportar, em regime continuo, a 
corrente de carga e interromper, em condição de defeito, a máxima corrente de curto-circuito do 
circuito protegido. A figura 3.26, mostrar um diagrama unifilar do sistema de proteção de uma linha 
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de distribuição, onde temos o religador como o equipamento de comando e manobra da linha, ligado 
em série 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 3.26 – ligação do religador ao circuito 
 
3.3.4 TIPOS DE RELIGADORES 
 
A classificação dos religadores pode ser feita: 
 
a) em função do local de instalação no sistema: �
 de subestação; �
 de linha/rede de distribuição. 
 
b) em função do meio de extinção do arco elétrico, assim temos os seguintes tipos de religadores: �
 a óleo; �
 a Gás(SF6, hexaflureto de enxofre); �
 a Vácuo. 
 
c) em função do número de fases �
 monofásico; �
 trifásico. 
 
3.3.5 PRINCIPAIS PARTES COMPONENTES DO RELIGADOR 
 
a) tanque onde fica a câmara de extinção do arco elétrico, com os contatos móvel e fixo; 
b) partes isolantes(isolador, TCs de buchas), montados na tampa do tanque; 
c) cabine de comando e controle(bobinas de abertura e fechamento); 
d) cabine do mecanismo de operação 
e) suporte. 
 
3.3.6 PRINCIPAIS CARACTERISTICAS TÉCNICAS E ESPECIFICAÇÃO DO 
RELIGADOR(NBRs – 8177 e 8185) 
a) corrente nominal( ex. 560-630-800A); 
b) tipo; 
c) freqüência nominal; 
R Relé de religamento 
TC 
I cc 
R 
I carga 
R Relés de sobrecor rentes 
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d) nível de isolamento, definido pelas tensões: �
 tensão nominal ou tensão máxima de operação(ex. 15-24,2-36,2kV); �
 tensão suportável à freqüência industrial, 1 minuto; �
 tensão suportável de impulso atmosférico; 
e) capacidade de interrupção nominal em curto-circuito; 
f) capacidade de estabelecimento nominal em curto-circuito; 
g) duração nominal da corrente de curto-circuito; 
h) tensão de alimentação do comando e controle; 
i) tempo de interrupção nominal (ms ); 
j) tempo de abertura (ms); 
k) ciclo de operação( ex. O – 0,3-3,0 s – CO – 3-15 s - CO); 
l) tipo do mecanismo de operação( Por molas ou atuador magnético); 
m) tensão de alimentação do motor e faixa de tolerância; 
n) potência, RPM e corrente de partida do motor; 
o) tensão nominal do resistor de aquecimento, lâmpada e tomada; 
p) uso: interno ou externo. 
 
A seguir é mostrado exemplo de especificação de Religador, da CELPE 
 
RELI GADOR AUTOMATI CO. MEI O I SOLANTE: AR, GAS SF6 OU EPOXI . MEI O 
DE I NTERRUPCAO: VACUO. TENSAO NOMI NAL: 15, 0KV. CORRENTE NOMI NAL: 
800A; FREQUENCI A NOMI NAL: 60HZ; USO: EXTERNO. CAPACI DADE DE 
I NTERRUPCAO : 16KA; TENSAO SUPORT. I MP. ATMOSF: 110KV. TENSAO 
SUPORT. NOMI NAL FREQUENCI A I NDUSTRI AL: 34KV. TENSAO AUXI LI AR DE 
CONTROLE: 125VCC. CARACT. ADI CI ONAI S: SI STEMA DE PROTECAO 
MI CROPROCESSADO. 
ACESSORI OS: ESTRUTURA SUPORTE PARA FI XACAO EM PI SO. APLI CACAO: 
SUBESTACAO( S/ E) . 
NORMA: VR01. 01- 00. 026( CELPE) ; VR01. 01- 00. 031( CELPE) 
 
3.3.7OPERAÇÃO DO RELIGADOR 
 
Quando um religador detecta uma condição de sobrecorrente, a circulação da mesma é interrompida 
pela abertura de seus contatos. Estes contatos são mantidos abertos durante um tempo determinado, 
chamado de tempo de religamento, após o qual se fecham automaticamente para reenergização da 
linha. Se, no momento de fechamento dos contatos, a corrente de falta persistir, a seqüência 
abertura/fechamento é repetida até três vezes consecutivas (dependendo da programação de ajustes 
de cada equipamento) e, após a quarta abertura, os contatos ficam abertos e travados. O novo 
fechamento só poderá ser manual. 
 
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A seguir temos um exemplo da operação de um religador: 
 
Suponhamos que o religador da figura 3.26 esteja com os seguintes ajustes: 
Número de Aberturas(NA): 4; 
Número de Religamentos(NR = NA-1)): 3; 
Intervalos de Religamentos: 1o intervalo de religamento de 5s, o 2o intervalo de religamento de 10s 
e o 3o intervalo de religamento de 15s; 
Tempo de reset:e 60s; 
Ajuste(tapexRTC) de fase: 400A; 
Ajuste(tapexRTC) de neutro 40A. 
Vamos descrever a seqüência de operação deste religador para um curto-circuito permanente de 
1500A e para um curto-circuito transitório de 1500A com duração igual a 10s. vamos considerar 
atuação instantâneas dos relés. 
a) simulação de um curto-circuito permanente 
Logo após o curto-circuito o religador faz a seguinte seqüência de operação: 
1a Abertura - 1o intervalo de religamento(5s) - 1o religamento; 
2a Abertura - 2o intervalo de religamento(10s) - 2o religamento; 
3a Abertura - 3o intervalo de religamento(15s) - 3o religamento; 
4a Abertura - Bloqueio, o alimentador fica desenergizado. 
b) simulação de um curto-circuito transitório de duração 10s 
Logo após o curto-circuito o religador faz a seguinte seqüência de operação: 
1a Abertura - 1o intervalo de religamento(5s) - 1o religamento; 
2a Abertura - 2o intervalo de religamento(10s) - 2o religamento; 
Após o 2o religamento o alimentador fica energizado, tendo em vista, que o defeito 
desapareceu, pois, o tempo de duração do mesmo, 10s, é menor do que os 15s(5s+10s) dos 
intervalos de religamento. 
Após o 2o religamento é contado o tempo de reset, igual a 60s, sendo apagada a seqüência 
de operação da memória do religador. 
 
3.3.8 EXERCÍCIOS 
 
a) Defina religador. 
b) Como o religador deve ser ligado ao sistema elétrico? 
c) Qual a função do religador em um sistema elétrico? 
d) Classifique os religadores de acordo com: �
 local de instalação no sistema elétrico; 
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�
 meio de extinção do arco elétrico; �
 número de fases. 
e) Quais as principais características técnicas do religador? 
f) Quais as vantagens de usarmos religadores para fazer a proteção de um sistema elétrico de 
distribuição? 
g) Quais as partes componentes de um religador? 
h) O que você entende por capacidade de interrupção nominal em curto circuito do religador? 
i) Quais as tensões que definem o nível de isolamento de um religador? 
j) Como dimensionamos a corrente nominal de um religador? 
k) Defina tempo de abertura e tempo de interrupção de um religador. 
l) Defina tempo de reset do religador. 
m) Quais os tipos de mecanismos de operação que podem ser utilizados nos religadores? 
n) Faça uma pesquisa sobe os mecanismos de operação dos religadores. 
o) Um religador faz a proteção de um circuito de distribuição e está ajustado para: 3 
aberturas, 2 religamentos, sendo o 1o intervalo de religamento de 10s e o 2o intervalo de 
religamento de 15s, o tempo de reset de 30s, o tape (ajuste)de fase 300A, o tape(ajuste) de 
neutro 40A. Descreva a seqüência de operação deste religador para um curto-circuito 
permanente de 1200A e para um curto-circuito transitório de 1200A com duração igual a 
12s. 
p) Um religador faz a proteção de um circuito de distribuição e está ajustado para: 4 
aberturas, 3 religamentos, sendo o 1o intervalo de religamento de 5s, o 2o intervalo de 
religamento de 10s e o 3o intervalo de religamento de 15s, o tempo de reset de 60s, o tape 
(ajuste)de fase 400A, o tape(ajuste) de neutro 40A. Descreva a seqüência de operação deste 
religador para um curto-circuito permanente de 1500A e para um curto-circuito transitório 
de 1500A com duração igual a 20s. 
 
3.3.9 BIBLIOGRAFIA 
a) Santos Marcelo, Apresentação da CELPE, Religadores; 
b) Norma técnica, Religadores Automáticos - Especificação, NBR 8177, 1983, Associação 
Brasileira de Normas Técnicas – ABNT; 
c) Apostila da CELPE sobre religadores; 
d) Catálogo sobre religadores da COOPER. 
 
 
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3.4 SECCIONALIZADOR 
 
3.4.1 DEFINIÇÃO 
 
É um equipamento utilizado para interrupção automática de circuitos, que abre os seus contatos 
quando o circuito é desenergizado por um equipamento de proteção situado a sua retaguarda (à 
montante) e equipado com dispositivo para religamento automático. 
As figuras 3.27a e 3.27b mostram fotos de Seccionalizadores 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.27a – Seccionalizador trifásico-Cooper Figura 3.27b Seccionalizador monofásico-ABB 
 
3.4.2 FUNÇÃO 
 
O seccionalizador tem a função de isolar o trecho defeituoso, quando a linha de distribuição é 
desenergizada por um equipamento de proteção situado à montante, religador, e equipado com 
dispositivo de religamento automático, isto é, o seccionalizador é um dispositivo automático 
projetado para operar em conjunto com o religador, entretanto, não interrompe a corrente de defeito, 
ele abre seus contatos sem tensão. 
 
3.4.3 LIGAÇÃO AO CIRCUITO 
 
O seccionalizador deve ser ligado em série com a linha de distribuição. Ele basicamente é 
constituído de um elemento sensor de sobrecorrente e de um mecanismo para contagem de 
desligamentos do equipamento de retaguarda, além de contatos e de dispositivos para travamento na 
posição aberto. A figura 3.28, mostrar um diagrama unifilar do sistema de manobra e proteção de 
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um ramal de uma linha de distribuição, onde temo o seccionalizador como o equipamentos de 
proteção e comando do ramal, ligados em série 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 3.28 – ligação do seccionalizador ao circuito 
 
3.4.4 TIPOS DE SECCIONALIZADORES 
 
Os seccionadores são classificados: 
 
a) de acordo com o número de fases: 
 �
 monofásico; �
 trifásico. 
 
b) De acordo com o tipo de controle: 
 �
 controle hidráulico 
 
É usado principalmente em seccionalizadores monofásicos ou trifásicos com bobinas 
menores. 
Este tipo de controle sente a sobrecorrente através de uma bobina conectada em série com a 
linha. Seccionalizadores hidráulicos devem ser fechados manualmente. 
 �
 controle eletrônico 
 
É utilizado principalmente em unidades trifásicas,com bobinas de valores mais elevados. 
O controle da corrente de linha é obtido por um transformador de corrente que envia sinais 
ao circuito eletrônico que conta o número de operações e também comanda a abertura. 
A corrente mínima de acionamento para cada fase e terra é determinada nos 
seccionalizadores de controle eletrônico através da seleção adequada de um resistor do tipo 
plug-in. 
Em geral, os resistores de corrente de fase são identificados com o símbolo φ. Já os 
resistores de corrente de terra são identificados no sistema plug-in com o tradicional símbolo 
de terra. 
R Relé de religamento 
TC 
I cc 
R 
I carga 
R Relés de sobrecor rentes 
S Seccionalizador 
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3.4.5 PRINCIPAIS PARTES COMPONENTES DO SECCIONALIZADOR 
Os seccionalizadores compreendem duas diferentes unidades básicas: 
 
a) Unidade seccionadora 
É composta dos seguintes elementos: �
 tampa 
Tem a função básica de fechar hermeticamente a unidade de seccionamento, bem como 
servir de base para a instalação das buchas de porcelana. �
 Buchas 
Normalmente construídas em porcelana vitrificada, são do tipo passante. No pescoço 
interno de três das seis buchas existentes são montados três transformadores de corrente 
que alimentam o circuito eletrônico e o circuito de disparo, no caso dos 
seccionalizadores de controle estático. Não há TC`s instalados nos seccionalizadores de 
controle hidráulico. �
 Transformadores de corrente 
É do tipo bucha, moldado em epóxi. �
 Tanque 
É um reservatório cheio de óleo mineral no interior do qual estão instalados os TC`s e os 
contatos de seccionamento. 
 
b) unidade de controle 
No caso dos seccionalizadores de controle eletrônico, a unidade de controle compreende os 
seguintes componentes: �
 circuito estático de contagem; �
 circuito de disparo; �
 resitores de corrente de fase e de terra; �
 restritor de corrente de energização (inrush), Dispositivo que não permite a contagem 
quando a corrente for transitória de magnetização dos transformadores e de cargas 
indutivas; �
 Restritor de corrente: Dispositivo que não permite a contagem enquanto houver corrente 
passando pelo seccionalizador; �
 Restritor de tensão: Dispositivo que não permite a contagem enquanto houver tensão na 
linha. 
 
3.4.6 PRINCIPAIS CARACTERISTICAS TÉCNICAS E ESPECIFICAÇÃO DO 
SECCIONALIZADOR 
a) corrente nominal( ex. 200A); 
b) tipo; 
c) freqüência nominal; 
d) nível de isolamento, definido pelas tensões: �
 tensão nominal ou tensão máxima de operação(ex. 15kV); 
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�
 tensão suportável à freqüência industrial, 1 minuto; �
 tensão suportável de impulso atmosférico; 
e) corrente monentânea; 
f) uso: interno ou externo. 
 
A seguir é mostrado exemplo de especificação de Seccionalizador, da CELPE. 
 
“SECCI ONALI ZADOR AUTOMATI CO. NUMERO DE FASES: TRI POLAR. USO: 
EXTERNO. I SOLACAO: SF6 OU OLEO. NI VEL BASI CO DE I MPULSO: NBI 
110 KV. FREQUENCI A: 60 HZ. TENSAO MAXI MA DE OPERACAO: 15, 0 KV. 
TENSAO NOMI NAL: 13, 8 KV. CORRENTE NOMI NAL: 200 A. REQUI SI TOS 
ADI CI ONAI S: MECANI SMO DE OPERACAO: MOLA ACI ONADO POR MOTOR OU 
MANUAL. CORRENTE ASSI MÉTRI CA DE ESTABELECI MENTO NOMI NAL: 9 KA. 
MATERI AL DO TANQUE: ACO I NOXI DAVEL; TI PO DE CONTROLE: 
MI CROPROCESSADO, COM CUBI CULO; COM ACESSORI O PARA I NSTALACAO 
EM POSTE. APLI CACAO: REDES DE DI STRI BUI CAO. 
ESPECI FI CAÇÃO: VR01. 01- 00. 026( CELPE) ; VR01. 01- 00. 050 ( CELPE” 
 
3.4.7 OPERAÇÃO DO SECCIONALIZADOR 
 
O Seccionalizador é um equipamento de construção e de funcionamento simples. 
É constituído de um dispositivo que mede o valor da corrente que percorre o circuito. Se este valor 
for superior ao valor ajustado da corrente de acionamento, o seccionalizador fica predisposto a 
operar, enquanto um outro dispositivo inicia a contagem do número de desligamento efetuado pelo 
equipamento instalado a montante, podendo ser um religador ou um disjuntor com relé de 
religamento. Quando o mecanismo de contagem do seccionalizador registrar o número de operações 
efetuadas pelo equipamento de retaguarda igual ao valor ajustado, o seccionalizador atua, abrindo 
seus contatos, interrompendo o circuito a jusante, e permanecendo travado. Desta forma, o religador 
ou disjuntor com religamento pode restabelecer a parte do circuito não afetada pelo defeito. 
 
A seguir temos um exemplo da operação de um secconalizador: 
 
Suponhamos que o religador da figura 3.28 esteja com os seguintes ajustes: 
Número de Aberturas(NA): 4; 
Número de Religamentos(NR = NA-1)): 3; 
Intervalos de Religamentos: 1o intervalo de religamento de 5s, o 2o intervalo de religamento de 10s 
e o 3o intervalo de religamento de 15s; 
Tempo de reset:e 60s; 
Ajuste(tapexRTC) de fase: 400A; 
Ajuste(tapexRTC) de neutro 40A. 
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E o seccionalizador com os seguintes ajustes: 
ajuste de fase(tape): 80A; 
ajuste de neutro(tape): 16A; 
número de contagem(NC ≤ NA-1): 3; 
 
Vamos descrever a seqüência de operação do conjunto religador-seccionalizador para um curto-
circuito permanente de 1000A e para um curto-circuito transitório de 1000A com duração igual a 
10s. vamos considerar atuação instantâneas dos relés. 
a) simulação de um curto-circuito permanente 
Logo após o curto-circuito o conjunto religador-seccionalizador fazem as seguintes 
seqüências de operação: 
 
Religador Seccionalizador 
1a Abertura - 1o int. relig(5s) – 1o religamento Como Icc = 1000A>Iajuste =80A, o sec. conta 1 
2a Abertura - 2o int. relig(10s) - 2o religamento Como Icc = 1000A>Iajuste =80A, o sec. conta 2 
3a Abertura - 3o int. relig(15s) – 3o religamento, 
ficando o alimentador energizado, sem o ramal. 
Como Icc = 1000A>Iajuste =80A, o sec. conta 3 
e abre os seus contatos desligando o ramal. 
 
b) simulação de um curto-circuito transitório de duração 10s 
Logo após o curto-circuito o conjunto religador-seccionalizador fazem as seguintes 
seqüências de operação: 
 
Religador Seccionalizador 
1a Abertura - 1o int. relig(5s) – 1o religamento Como Icc = 1000A>Iajuste =80A, o sec. conta 1 
2a Abertura - 2o int. relig(10s) - 2o religamento Como Icc = 1000A>Iajuste =80A, o sec. conta 2 
Após o 2o religamento o alimentador, fica 
energizado, inclusive com o ramal, tendo em 
vista, que o defeito desapareceu, pois o tempo 
de duração do mesmo, 10s, é menor do que os 
15s(5s+10s) dos intervalos de religamento. 
Como o defeito dasapareceu o 
seccionalizador não faz a 3a contagem, logo 
ele não abre os seus contatos. 
 
3.4.8 EXERCÍCIOS 
 
a) Quais as principais características técnicas de um seccionalizador? 
b) Quais os tipos de seccionalizadores? 
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c) Justifique porque, o seccionalizador não funciona se à montante do mesmo não existir um 
religador com dispositivos de proteção sensíveisaos defeitos no ramal protegido pelo 
seccionalizador. 
d) Quais as partes componentes de um seccionalizador? 
e) Para o seccionalizador da figura 3.29, descreva a seqüência de operação, para um curto-
circuito permanente de 1500A no ponto A, sabendo-se que os ajustes do mesmo são: 
ajuste de fase 80ª, ajuste de neutro 16ª, Número de contagem 2, tempo de reset 30s. 
Os ajustes do religador são: 
4 aberturas, 3 religamentos, sendo o 1º intervalo de religamento de 5s, o 2º intervalo de 
religamento de 10s e o 3º intervalo de religamento de 15s, o tempo de reset de 60s, o tape 
(ajuste)de fase 400ª, o tape(ajuste) de neutro 40ª. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.29 – Sistema de distribuição do exercícios letra e) 
 
3.4.9 BIBLIOGRAFIA 
a) Santos Marcelo, Apresentação da CELPE, secconalizadores; 
b) Apostila da CELPE sobre secconalizadores; 
c) Catálogo de seccionalizador da ABB; 
d) Catálogo de seccionalizador da COOPER. 
 
 
 
 
R1 R2 
F1 
Z4 
Z2 Z1 
Z3 
s 
A 
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3.5 CHAVE E ELO FUSÍVEL 
 
3.5.1 DEFINIÇÃO 
 
Chave fusível é um equipamento destinado à proteção de circuitos primários, utilizado em redes 
aéreas de distribuição urbana e rural e em pequenas subestações de consumidor e de concessionária. 
É dotada de um elemento fusível que responde pelas características básicas de sua operação . 
 
São denominados também de corta-circuitos e são fabricados em diversos modelos para diferentes 
níveis de tensão e corrente . 
As figuras 3.30a e 3.30b mostram fotos da chave e do elo fusível 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 3.30a – Chave fusível, base C Figura 3.30b – elo fusível 
 
3.5.2 FUNÇÃO 
 
A chave e o elo fusível têm a função de isolar o trecho defeituoso, quando ocorre um curto-circuito 
na linha de distribuição ou no transformador de distribuição. Quando passa no elo uma corrente 
maior do que a sua corrente nominal ele se funde e interrompe o circuito. 
 
3.5.3 LIGAÇÃO AO CIRCUITO 
 
A chave e o elo fusível devem ser ligados em série com a linha de distribuição ou com o 
transformador de distribuição, devendo suportar, em regime continuo, a corrente de carga e 
interromper, em condição de defeito, a máxima corrente de curto-circuito do circuito protegido. A 
figura 3.31, mostrar um diagrama unifilar de um ramal de um sistema de distribuição protegido por 
uma chave fusível. 
 
 
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 Figura 3.31 – ligação da chave fusível ao circuito 
 
3.5.4 PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO E OPERAÇÃO 
 
O princípio de funcionamento de todas as chaves/elos fusíveis é pela fusão parcial ou total de seu 
elemento fusível, abrindo desta forma o circuito elétrico . 
 
Quando um elo fusível é submetido a uma sobrecorrente e a mesma é mantida, depois de decorrido 
certo tempo, o elemento fusível se fundirá . O tempo que levará para fundir é proporcional ao 
quadrado da corrente aplicada e da inércia térmica do conjunto que forma o elemento fusível . 
 
Portanto, variando-se os elementos do conjunto que forma o elemento fusível, podemos ter um 
fusível de ação muito rápida (FF), rápida (F), média (M), lenta (T), ou muito lenta (TT), todos eles 
baseados em um mesmo método de ensaio. Para isso existem curvas características de fusão, as 
quais fornecem faixas para o tempo de fusão, em função da corrente aplicada . 
 
O funcionamento de chaves fusíveis, instaladas no sistema de distribuição, está condicionado a duas 
alternativas do circuito: 
a) com carga 
b) sem carga 
 
Quando se tratar de operação de chaves fusíveis em carga, o eletricista deve executar sua abertura 
mediante a utilização de dispositivos para extinção do arco, como, por exemplo, o loadbuster, 
observando o valor máximo de corrente especificado para esse dispositivo. 
 
A operação de chaves fusíveis além de ser efetuado com segurança, precisão e rapidez, deve-se 
observar a correta seqüência de abertura e fechamento. 
A seqüência de operação deve ser realizada conforme a seguir, ver figura 3.32: 
R1 R2 
F1 
Z4 
Z2 Z1 
Z3 
s 
A 
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a) abertura �
 Abrir primeiro a chave fusível da extremidade mais próxima da chave do meio; �
 Abrir a chave fusível da outra extremidade; �
 Finalmente abrir a chave fusível do meio. 
 
b) fechamento �
 Fechar a chave fusível do meio; �
 Fechar a chave fusível da extremidade mais distante da chave do meio; �
 Finalmente fechar a chave fusível da outra extremidade. 
 
����� ��!#"%$%&('*)+�,#- �+./'�021 ,354+65798;:=<>3 ?A@ BC@ DC@
EGFIHCJ;KMLNJ E E O FP+H;ORQSEUTVHCWXKIY F O E
Figura 3.32 – seqüência de operação da chave fusivel 
Na seqüência das figuras 3.33 a 3.36, a seguir temos um exemplo de uma interrupção do elo 
de 20K dentro do porta fusível instalado em Chave Fusível 36,2 kV, Base C, aplicado 420 A, 
36,2kV, FP 0,3 e TRT 10kHz. 
 
a) Elemento Aquece e Funde: 
 
Figura 3.33 – fusão do elemento fusivel 
 
A B C
 
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Inicialmente a corrente de 420A provoca o aumento da temperatura do elemento fusível e demais 
partes metálicas como botão, fio de reforço luva e cordoalha. O elemento entra em fusão. 
 
b) Estabelece Arco Elétrico: 
 
Figura 3.34 – Formação do arco elétrico 
 
Após a fusão inicia-se o arco elétrico e há formação de grande quantidade de gás (basicamente 
composto de vapor d’água, hidrocarbonetos, nitrogênio e ácidos metálicos), que provoca aumento da 
pressão interna. Durante o arco a corrente mantém-se em 420A. 
 
c) Extinção do arco elétrico: 
 
Figura 3.35 – Extinção do arco elétrico 
 
O gás formado juntamente com a tensão mecânica exercida pela mola na cordoalha e a pressão 
interna no tubo, extingue o arco e expulsa a cordoalha, interrompendo o circuito. As três fases 
representadas pelas figuras acima ocorrem dentro do tubo protetor do elemento fusível, sem 
destruí-lo. 
d) Seqüência de abertura da chave fusível 
Figura 3.36 – seqüência de abertura da chave fusivel 
 
Com o circuito interrompido, o que sobrou do elo é lançado para fora, o cartucho porta fusível 
despenca e gira no eixo do contato inferior sinalizando a interrupção. 
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3.5.5 TIPOS DE CHAVE E ELO FUSÍVEL 
 
a) Tipos de chave fusível 
 
A chave fusível é classificada de acordo com a sua base, logo temos chaves base C, D ou 
A. 
 
b) Tipos de elo fusível 
 
Temos os seguintes tipos de elo fusível paradistribuição (13,8kV e 34,5kV): H, K e T e 
para transmissão (69kV): EF e ES �
 Tipo H – elos fusíveis de alto surto, com alta temporização para correntes elevadas; �
 Tipo K – elos fusíveis rápidos com relação de rapidez variando entre 6 (para elo fusível 
de corrente nominal 6 A) e 8,1 (para elo fusível de corrente nominal 200 A); �
 Tipo T – elos fusíveis lentos com relação de rapidez variando entre 10 (para elo fusível 
de corrente nominal 6 A) e 13 (para elo fusível de corrente nominal 200 A). 
 
Os termos “ rápido” e “ lento” são utilizados apenas para indicar a rapidez relativa entre os 
elos fusíveis K e T. 
 
As figuras 3.37 e 3.38, mostram as curvas tempo x corrente para os elo fusíveis tipo H e tipo K. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.37 - curva tempo x corrente o elo fusível tipo H 
0,01
0,1
1
10
100
1000
1 10 100 1000
1H
1H
2H
2H
3H
3H
5H
5H
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Figura 3.38 - curva tempo x corrente o elo fusível tipo K 
 
3.5.6 PRINCIPAIS PARTES COMPONENTES DA CHAVE E DO ELO FUSIVEL 
 
a) Chave fusível 
A chave fusível é composta dos seguintes elementos: �
 Porta fusível; 
 
O porta fusível deve ser intercambiável com as bases de mesmas características 
nominais de todos os fabricantes, e deve ter olhal para operação com vara de manobra. 
O tubo deve ser fabricado em fibra de vidro, com fibra vulcanizada internamente. 
Quando da colocação do elo fusível, a cordoalha deve ficar axialmente centrada. Isto é 
conseguido com o tracionador provido de mola, corretamente montado pelo fabricante. 
Os pontos de conexão elétrica devem ser prateados. 
 �
 Contatos, superior e inferior; 
 
Devem ser cobre prateados. 
 �
 Isolador; 
 
Deve ser de porcelana vitrificada ou polimérica, isenta de imperfeições e não deve ser 
oca. 
0,01
0,1
1
10
100
1000
10 100 1000 10000
10K
10K
15K
15K
25K
25K
40K
40K
65K
65K
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 �
 Gancho para abertura; 
 
O gancho deverá ser fabricado em material não ferroso. 
 �
 Base. 
 �
 Conectores; 
 
Devem ser do tipo paralelo em liga de cobre estanhado. 
 �
 Suporte. 
 
Devem ser de aço galvanizado por imersão a quente. 
 
b) Elo fusível 
O elo fusível é composto dos seguintes elementos: �
 elemento fusível; 
 
Teoricamente qualquer fio metálico ou liga metálica poderá servir de elemento fusível, 
mas na prática se utiliza principalmente o cobre, o estanho, a prata ou suas ligas e a liga 
de níquel e cromo. 
 �
 cordoalha; 
 
Fabricada com fios cobre eletrolítico estanhado, encordoamento torcido, ou torcido e 
trançado, tendo seção circular homogênea em todo o seu comprimento, seu diâmetro 
faz parte de seu projeto e por esta razão uma vez homologada não deverá ser 
modificada. Na saída da luva a cordoalha poderá ser prensada para assegurar que não 
irá esgaçar quando da interrupção. A ponta da cordoalha deverá ser soldada, para 
manter a cordoalha com seus fios unidos facilitando a sua colocação. 
 �
 botão do elo fusível; 
 
É o contato superior, e deverá ser fabricado em liga de cobre, ser maciço com proteção 
superficial adequada para não deixar a superfície oxidar. As proteções superficiais 
mais adequadas são prateamento ou estanhagem. 
 �
 tubo protetor do elo fusível; 
 
O tubo deverá ser fabricado em fibra vulcanizada, com ou sem reforço externo em fibra 
de vidro. A fixação no botão deverá garantir que o mesmo não se solte durante a 
interrupção, sendo hermeticamente fechado na junção com o botão. 
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 �
 Luva. 
 
Faz a conexão do elemento fusível com a cordoalha; é um elemento do projeto do elo 
fusível, e uma vez definida não deve ser modificada. 
 
3.5.7 PRINCIPAIS CARACTERISTICAS TÉCNICAS E ESPECIFICAÇÃO DA CHAVE E 
DO ELO FUSÍVEL(NBRs – 5359 e 8124) 
a) Chave fusível �
 corrente nominal(50-100-200A); �
 tipo; �
 freqüência nominal; �
 nível de isolamento, definido pelas tensões: 
• tensão nominal ou tensão máxima de operação(ex. 15kV); 
• tensão suportável à freqüência industrial, 1 minuto; 
• tensão suportável de impulso atmosférico; �
 capacidade de interrupção nominal em curto-circuito; �
 duração nominal da corrente de curto-circuito; �
 Uso: interno e externo. 
 
b) Elo fusível �
 corrente nominal; �
 material do elemento fusível; �
 tipo; �
 comprimento da cordoalha; �
 material do tubo protetor do elo fusível. 
 
A seguir é mostrado exemplo de especificação de chave fusível da CELPE. 
 
“CHAVE FUSÍ VEL DI STRI BUI ÇÃO. TI PO DE BASE: C. TENSÃO NOMI NAL: 
15, 0KV. CORRENTE NOMI NAL DA BASE: 300A. CORRENTE NOMI NAL DO 
PORTA FUSÍ VEL: 200A. COR DO PORTA FUSI VEL: CI NZA MUNSELL 7N. 
CAPAC. I NTERRUPÇÃO SI MÉTRI CA: 7, 1 KA. CAPAC DE I NTERRUPÇÃO 
ASSI MÉTRI CA: 10, 0 KA. TENÃO SUPORT. I MPI LSO ATMOSF. : 95, KV. 
TENSÃO SUP. NOM. FR. I ND. : 34KV. CARACT. ADI CI ONAI S: GANCHO PARA 
OPERAÇÃO COM FERRAMENTA DE ABERTURA EM CARGA. ACESSÓRI O: SUPORTE 
PARA FI XAÇÃO EM CRUZETA. NORMAS CELPE: VR01. 01- 00. 016E2 E VR01. 01-
00. 026 
EMBALAGEM: EPC003” 
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3.5.8 EXERCÍCIOS 
 
a) Descreva como a chave e o elo fusível fazem a proteção de um circuito contra curto-circuito. 
b) Quais os tipos de elos fusíveis, usados na distribuição e os usados nas subestações de transmissão 
69/13,8kV? 
c) Quais os tipos de materiais usados na fabricação dos elos fusíveis? 
d) Quais as principais características técnicas das chaves fusíveis? 
e) Quais as partes componentes de uma chave fusível? 
f) Quais as principais características técnicas do elo fusível? 
g) Quais as partes componentes do elo fusível: 
h) O que você entende por: �
 tempo de fusão do elo fusível; �
 tempo de interrupção do elo fusível. 
i) Descreva a seqüência de operação de uma chave fusível, instalada em um sistema de 
distribuição, abertura e fechamento. 
j) O que devemos fazer para operar a chave fusível em carga. 
 
3.4.9 BIBLIOGRAFIA 
a) Santos Marcelo, Apresentação da CELPE, chave fusíveis; 
b) Apostila da CELPE sobre chave e elo fusível; 
c) Apostila da COELBA sobre chave e elo fusível; 
d) Norma técnica, chave fusível de distribuição – Padronização, NBR 8124, Associação 
Brasileira de Normas Técnicas – ABNT; 
e) Norma técnica, chave fusível de distribuição - Especificação, NBR 8668, Associação 
Brasileira de Normas Técnicas – ABNT; 
f) Norma técnica, elos fusíveis de distribuição – Especificação, NBR 5359, Associação 
Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. RELÉS BÁSICOS 
 
4.1 INTRODUÇÃO 
 
A crescente expansão e complexidade dos modernos sistemas elétricos caracterizam através de 
requisitos cada vez maiores de continuidade e qualidade no fornecimento da energia elétrica, a 
necessidade de um contínuo desenvolvimento da Engenharia de proteção. 
Visando atingir maiores níveis de desempenho, a Engenharia de proteção, através de seu segmento 
Tecnologia de relés, tem-se voltado à pesquisa objetivando o aprimoramento de quatro parâmetros 
básicos a saber: 
 
a) Confiabilidade 
 
A utilização de peças e componentes com taxas de falhas cada vez menores, visando a 
elevação do nível final de confiabilidade do dispositivo de proteção. 
 
b) Sensibilidade 
 
O projeto de circuitos sensíveis aos diversos tipos de defeitos a que estão sujeitos os sistemas 
elétricos. 
 
c) Seletividade 
 
A previsão de meios que permitam manter a seletividade com outros dispositivos de 
proteção, visando apenas o desligamento da seção do sistema afetado. 
 
d) Velocidade 
 
O projeto de circuitos cada vez mais velozes visando a elevação da confiabilidade do 
sistema elétrico como um todo, preservando o tempo máximo de suportabilidade dos 
equipamentos protegidos, bem como evitando submeter o sistema elétrico a condições 
adversas por longo tempo. 
 
Com o advento da tecnologia dos microprocessadores, atualmente as empresas estão integrando os 
sistemas de proteção, medição, supervisão, controle e sinalização em um único equipamento. 
 
 
4.2 GERAÇÕES DE RELÉS 
 
Os sistemas de proteção podem ser distinguidos por duas gerações de relés a saber: 
 
a) Relés Eletromecânicos 
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 69 
• Indução 
• Disco de Indução 
 
As figuras 4.1a e 4.1b, mostram o relé IAC 51 da GE. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 (a) (b) 
 
Figura 4.1 – Relé eletromecânico, IAC 51 da GE, a) parte da frente e b) parte de trás 
 
b) Relés Estáticos 
• Eletrônicos 
• Digitais 
• Microprocessados 
 
As figuras 4.2a e 4.2b, mostram o relé IAC 51 da GE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 (a) (b) 
Figura 4.2 – Relés microprocessados, a) fabricante Areva e b) fabricante Siemens 
 
 
 
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 70 
4.3 CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS RELÉS 
 
4.3.1 DEFINIÇÃO 
 
De acordo com a ABNT, Relé é um dispositivo por meio do qual um equipamento elétrico é 
operado quando se produzem variações nas condições deste equipamento ou do circuito em que ele 
está ligado, ou em outro equipamento associado. 
 
Pode-se definir também relé como sendo um equipamento elétrico que supervisiona uma grandeza 
do sistema elétrico e atua quando essa grandeza ultrapassa um valor pré-estabelecido. A atuação 
geralmente é feita enviando ordem de abertura para um disjuntor. 
 
4.3.2 OPERAÇÃO DO RELÉ 
 
A operação do relé pode ser caracterizada nas 4 (quatro) fases que se seguem: 
 
a) Alimentação: 
 
As grandezas sensoras sob forma de corrente, tensão, etc, são aplicadas ao relé. 
 
b) Atuação: 
 
As grandezas sensoras superam condições pré-estabelecidas pelos ajustes dos relés. 
 
c) Disparo: 
 
O relé através de um comando de saida, envia ordem de abertura ao(s) disjuntor(es) 
visando isolar a parte defeituosa do sistema. 
 
d) Indicação: 
 
O relé através de identificação local (bandeirola, led's, etc) e/ou remota ( anunciadores, 
oscilógrafos, sirenes, etc ) caracteriza a atuação. 
 
4.3.3 CLASSIFICAÇÃO DOS RELÉS 
 
Os relés são caracterizados através das seguintes classificações: 
 
a) Grandezas Físicas de Atuação 
Ex. Elétricas, Mecânicas, Térmicas 
 
b) Natureza Física das Grandezas 
 
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Ex. Corrente, Tensão, Potência, Temperatura, Frequência. 
 
c) Construção 
 
Ex. Eletromecânicos, Estáticos 
 
d) Função 
 
Ex. Sobrecorrente, Sobretensão, Diferencial, Distância, Sobrefrequência. 
 
e) Alimentação do circuito de comando e controle 
 
Ex. Tensão alternada, Tensão contínua. 
 
f) Importância do Circuito 
 
Ex. Principal e auxiliar. 
 
g) Conexão ao circuito 
 
Ex. Primário (ligado diretamente ao circuito) e Secundário (ligado através de TC e/ou TP) 
 
h) Característica dos contatos 
 
Ex. Contatos Normalmente Abertos e Contatos Normalmente Fechados 
 
i) Temporização 
 
Ex. Instantâneos – sem retardo de tempo 
 Temporizados – com retardo de tempo �
 Tempo definido �
 Tempo inverso 
• Curva normal inversa 
• Curva muito inversa 
• Curva extremamente inversa 
 
 Figura 4.3 - Tipos de curva do Relé 
 
 
 
 
 
 
I 
Inst. 
T 
T. Def. 
N. Inv. 
M. Inv. 
Ex. Inv. 
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4.3.4 CODIFICAÇÃO DOS RELÉS 
 
Os relés são codificados através de números de acordo com a norma ANSI. A seguir são 
relacionados os códigos dos principais relés/disjuntores. 
21 - Relé de Distância; 
25 - Relé de Sincronismo; 
26 - Relé de temperatura do óleo; 
27 - Relé de Subtensão; 
30 - Relé Anunciador; 
32 - Relé Direcional de Potência; 
49 - Relé Térmico para Proteção de Máquinas e Transformadores; 
50 - Relé de Sobrecorrente Instantâneo(50 = fase, 50N = neutro); 
51 - Relé de Sobrecorrente Temporizado(51 = fase, 51N = neutro); 
52 – Disjuntor; 
59 - Relé de Sobretensão; 
63 - Relé de Pressão(gás); 
64 - Relé de Proteção à terra; 
67 - Relé de Sobrecorrente Direcional(67 = fase, 67N = neutro); 
71 - Válvula de alivio de pressão; 
72 - Disjuntor de Corrente Contínua; 
79 - Relé de Religamento; 
81 - Relé de Freqüência; 
86 - Relé de Bloqueio; 
87 - Relé Diferencial; 
90 - Relé de regulação de tensão. 
 
4.3.5 CARACTERÍSTICAS DE OPERAÇÃO DO RELÉ 
 
a) Valor de Pick-up ou Acionamento ou Atuação 
 
Valor da grandeza de atuação, a partir do qual o relé opera, ou seja, seus contatos mudam 
de estado. 
 
b) Valor de Drop-out ou Desacionamento 
 
Valor da grandeza de atuação, a partir do qual o relé desopera, ou seja, seus contatos 
voltam a posição original. 
 
c) Relação Drop-out/Pick-up (recomposição) 
 
Relação entre os valores das grandezas de acionamento para os quais o relé desopera/opera. 
 
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Ex. Ipick-up = 10 e Idrop-out = 9, logo Rd/p = 0,9 
 
4.4 RELÉ ELEMENTAR 
 
4.4.1 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 4.4 - Relé elementar 
 
Na figura 4.4,o núcleo é percorrido por um fluxo proporcional à corrente do circuito que circula na 
bobina do relé, e isso faz com que seja possível que o contato móvel feche um circuito operativo 
auxiliar alimentando um alarme(lâmpada) e/ou o disparador do disjuntor colocado no circuito 
principal, sempre que Fe > Fm. 
 
Por motivo de projeto, o valor "I" deve ser limitado, e assim, sempre que excede um valor prefixado 
Ip (corrente de pick-up ou atuação), o circuito deve ser interrompido, por exemplo, pelo envio de um 
impulso de operação Iop, à bobina do disparador do disjuntor, ou pelo menos, ser assinalado aquela 
ultrapassagem por um alarme (lâmpada ou buzina). 
 
Para o relé atuar é preciso haver uma força residual: 
 
 Fr = (Fe - Fm) > 0 eq. 4.1 
 
Onde: 
Fr = Força residual 
 
Carga 
Z 
Relé 
Núcleo 
Alarme 
Bateria 
Mola 
Contatos 
Móvel 
Fixo 
Fm 
Armadura 
Bobina 
de 
Abertura 
Fonte 
Disjuntor 
Circuito de Força 
Bobina 
Iop 
- + 
- δ Fe 
I 
Circuito de Comando / Controle (Operativo) 
- + 
+ 
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Fe = Força elétrica 
Fm = Força mecânica(mola) 
 
De acordo com exposto podemos concluir que no relé temos a presença de: 
 
a) Elemento Sensor ou Detetor 
 
As vezes chamado de elemento de medida que responde às variações da grandeza atuante 
(I). 
 
b) Elemento Comparador 
 
Que faz a comparação entre a grandeza atuante (Fe) e um valor pré-determinado (Fm). 
 
c) Elemento de Controle 
 
Que efetua uma brusca mudança na grandeza de controle, por exemplo, fecha os contatos 
do circuito da bobina de disparo do disjuntor. 
 
4.4.2 QUALIDADES REQUERIDAS DE UM RELÉ 
 
Para cumprir suas finalidades, os relés devem: 
 
a) Ser tão simples (confiabilidade) e robustos (efeitos dinâmicos da corrente de defeito) o 
quanto possível; 
 
b) Ser tão rápidos (razões de estabilidade do sistema) o quanto possível, independentemente 
do valor, natureza e localização do defeito; 
c) Ter baixo consumo próprio (especificação de TC e TP); 
 
d) Ter alta sensibilidade e poder de discriminação (a corrente de defeito pode ser inferior à 
nominal e a tensão quase anular-se); 
 
e) Realizar contatos firmes (evitando centelhamento e ricochetes que conduzem a desgastes 
prematuro); 
 
f) Manter sua regulagem, independentemente da temperatura exterior, variações de 
frequência, vibrações, campos externos, etc; 
 
g) Ter baixo custo. 
 
 
 
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-
+
Lâmpada
Icc
Tc
E
Disco
Contato 
Móvel
Contato 
Fixo
Eixo Núcleo
Bobina
Anel 
de 
Defasagem
Mola
Circuito de Comando e Controle
Circuito de Força
Bobina de Abertura
Mola
 
4.5 RELÉ DE INDUÇÃO A DISCO 
 
São relés que operam com retardo de tempo, consiste de um disco condutor (alumínio), que se 
movimenta por indução dentro do entreferro de um núcleo magnético excitado pela corrente que 
circula na bobina do relé, existe um contato móvel para disparo do disjuntor associado. 
 
A figura 4.5, mostra o esquema de ligação do relé de indução a disco, a grandeza de alimentação 
pode ser uma corrente e/ou uma tensão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 4.5 - Relé de indução a disco 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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O relé atua de acordo com a característica Tempo x Corrente da figura 4.6 a seguir: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.6 - Curva tempo x corrente do relé 
 
4.6. EQUAÇÃO UNIVERSAL DO RELÉ ELETROMECÂNICO 
 
A equação 4.2, nos dar a equação do torque(conjugado) de todos os tipos de relés que funcionam 
pelo princípio de indução a disco, é por isso que ela é conhecida como equação universal do relé. 
 
T = K1.I
2 + K2.V
2 + K3.V.I cos(θ - α) - K4 eq. 4.2 
 
Onde: 
 
T = torque(conjugado) do disco; 
K1, K2, K3 = constantes de proporcionalidade; 
K4 = conjugado antagonista(mola); 
θ = ângulo entre os fluxos criados pela tensão e pela corrente; 
α = ângulo de conjugado máximo do relé. 
 
Exemplos 
a) Para o relé de corrente a equação do torque(conjugado) será: 
 
 T = K1.I
2 - K4, a grandeza de operação é a corrente e a de restrição é a mola. 
 
b) Para o relé de tensão a equação do torque(conjugado) será: 
 
 T = K1.V
2 - K4, a grandeza de operação é a tensão e a de restrição é a mola. 
 
t(s) 
Múltiplo 
t1 
t2 
t3 
1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 
1 
2 
3 
t1 <<<< t2 <<<< t3 
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4.7 RELÉ DE SOBRECORRENTE( 50/50N e 51/51N) 
 
4.7.1 DEFINIÇÃO 
 
É o relé cuja grandeza sensora é a corrente e atua quando essa corrente é superior ao seu valor de 
ajuste. 
 
4.7.2 FORMA DE ATUAÇÃO 
 
Quando a corrente medida pelo relé de sobrecorrente for superior ao seu ajuste ele atua fechando os 
seus contatos, que energiza o circuito de comando e controle, que energiza a bobina de abertura do 
disjuntor que abre o circuito, isolando o trecho defeituoso. 
 
4.7.3 TEMPO DE ATUAÇÃO 
a) Instantâneo – sem retardo de tempo (50/50N) 
b) Temporizado – com retardo de tempo (51/51N) �
 Tempo definido �
 Tempo inverso 
• Curva normal inversa 
• Curva muito inversa 
• Curva extremamente inversa 
 
4.7.5 PRINCIPAIS APLICAÇÕES �
 Proteção de Linhas de Transmissão/Distribuição �
 Proteção de Transformadores �
 Proteção de Geradores �
 Proteção de Motores �
 Proteção de bancos de capacitores �
 Proteção de reatores 
 
4.7.6 DIAGRAMA UNIFILAR DE LIGAÇÃO DOS RELÉS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 4.7 – Diagrama unifilar de ligação dos relés 
 
I cc2φφφφMin 
I cc1φφφφMin 
52 
TC 
50 / 50N 
51 / 51N 
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4.7.6 FATORES QUE DEVEMOS CONSIDERAR PARA OS RELÉS DE 
SOBRECORRENTE 
 
Na escolha do relé de sobrecorrente devemos considerar: 
 
a) Carga (burden) do Relé (VA, cosϕ ) imposta ao TC; 
 
b) Suportabilidade da bobina do relé. 
• Em regime permanente, deve ser dimensionada, em no mínimo, 2 x In. 
• Em regime transitório, vale a equação: 
 
I2. t = Constante eq. 4.3 
 
Exemplo 
 
A corrente de curta duração(para 1s) suportável por um relé é 400 A. Sabendo-se que a corrente de 
curto-circuito máxima no ponto de instalação do relé é 150 A e que o tempo de interrupção do 
disjuntor é 0,2 s. Pede-se calcular o tempo máximo permitido para atuação do relé. 
 
 I2t = K (constante) 
 
I1 = 400 A e t1 = 1 s 
I2 = 150 A e t2 = Ted = TD + TR = 0,2 + TR 
 
 I1
2t1 = I2
2t2 ∴ 4002 x 1 = 1502 x t2 
 
 t2 = Ted = 7,11 s, logo TR = 7,11 - 0,2 ∴ TR = 6,91 s 
 
4.8. RELÉ DE TENSÃO 
 
4.8.1 TIPOS• Sobretensão(59); 
• Subtensão(27). 
 
4.8.2 DEFINIÇÃO 
 
Relé de Sobretensão: É um relé cuja grandeza sensora é tensão e atua quando essa tensão é superior 
ao seu valor de ajuste. 
 
Relé de Subtensão: É um relé cuja grandeza sensora é tensão e atua quando essa tensão é inferior ao 
seu valor de ajuste. 
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4.8.3 FORMA DE ATUAÇÃO 
 
Quando a tensão medida pelo relé de sobretensão ou subtensão for superior ou inferior ao seu ajuste 
ele atua fechando os seus contatos, que energiza o circuito de comando e controle, que energiza a 
bobina de abertura do disjuntor que abre o circuito. 
 
4.8.4 TEMPO DE ATUAÇÃO 
 
a) Instantâneo 
b) Temporizado �
 Tempo definido �
 Tempo inverso 
 
4.8.5 PRINCIPAIS APLICAÇÃO 
 �
 Proteção de Barramentos(59 e 27) �
 Proteção de Geradores(59) �
 Proteção de Motores(59 e 27) �
 Proteção de bancos de capacitores(59 e 27) 
 
4.8.6 DIAGRAMA UNIFILAR DE LIGAÇÃO DOS RELÉS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 4.8 - Diagrama Unifilar de ligação dos relés de sobretensão e subtensão 
 
4.9 RELÉ DE SOBRECORRENTE DIRECIONAL(67/67N) 
 
4.9.1 DEFINIÇÃO 
 
É o relé que supervisiona o módulo e o sentido da corrente e atua quando a corrente ultrapassa um 
valor pré-estabelecido(ajuste) e seu sentido coincide com o sentido ajustado para atuação. 
 
 
 
 
 
52 
M 
27 
59 
TP 
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4.9.2 FORMA DE ATUAÇÃO 
 
Quando a corrente medida pelo relé de sobrecorrente direcional for superior ao seu ajuste e o seu 
sentido coincidir com o sentido de atuação ele atua fechando os seus contatos, que energiza o 
circuito de comando e controle, que energiza a bobina de abertura do disjuntor que abre o circuito, 
isolando o trecho defeituoso. 
 
4.9.3 TEMPO DE ATUAÇÃO 
 
a) Instantâneo – sem retardo de tempo. 
b) Temporizado – com retardo de tempo �
 Tempo definido �
 Tempo inverso �
 Curva normal inversa �
 Curva muito inversa �
 Curva extremamente inversa 
 
4.9.5 PRINCIPAIS APLICAÇÃO 
 �
 Proteção de Linhas de Transmissão 
 
4.9.6 DIAGRAMA UNIFILAR DE LIGAÇÃO DOS RELÉS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 4.9 – Diagrama unifilar de ligação dos relés de sobrecorrentes direcionais 
 
 
Fonte 
52 
TC 
50 / 50N 
51 / 51N 
50 / 50N 
51 / 51N 
TC 
52 
67 / 67N 
 
67 / 67N 
 
50 / 50N 
51 / 51N 
50 / 50N 
51 / 51N 
52 
52 
52 
52 
TC TC 
TC TC 
Carga 
Carga 
TP 
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4.10 RELÉ DE DIFERENCIAL(87) 
 
4.10.1 DEFINIÇÃO 
 
É o relé cuja grandeza sensora é a diferença das correntes de entrada e saída de um equipamento e 
atua quando essa diferença ultrapassa um valor pré-estabelecido(seu ajuste). 
 
4.10.2 FORMA DE ATUAÇÃO 
 
O relé de diferencial atua fechando os seus contatos que energiza o circuito de comando e controle, 
que energiza as bobinas de abertura dos disjuntor(es), instalados na entrada e na saída do 
equipamento, que abre o circuito, eliminando o defeito e isolando o equipamento defeituoso. O relé 
também atua ativando o relé de bloqueio(86), que só permite a reenergização do equipamento após o 
seu desbloqueio, isto obriga a realização de uma inspeção minuciosa no equipamento. 
O relé de bloqueio tem como função bloquear os comandos elétricos dos disjuntores. 
 
4.10.3 TEMPO DE ATUAÇÃO 
 
a) Instantâneo – sem retardo de tempo. 
 
4.10.5 PRINCIPAIS APLICAÇÃO 
 �
 Proteção de Transformadores �
 Proteção de Motores �
 Proteção de Geradores �
 Proteção de linhas - curtas 
 
4.10.6 DIAGRAMA UNIFILAR DE LIGAÇÃO DO RELÉ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 4.10 – Diagrama unifilar de ligação do relé de diferencial 
I E = Corrente de entrada 
I ES = Corrente de entrada no secundár io 
 
IS = Cor rente de saída 
ISS = Corrente de saída no secundário 
IR = Corrente no relé 
I SS 
87 
52 52 
TCE TCS 
EQUIPAMENTO 
I R = IES - ISS 
IE IS 
I SS I ES 
I SS 
ISS IES 
IES 
IES 
86 
Zona de proteção do relé diferencial 
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Cidade Universitária – Recife – PE 
Fone: (81) 2125-1729 
 82 
4.11. RELÉ DE DISTÂNCIA(21) 
 
4.11.1 TIPOS 
 �
 Impedância; �
 Reatância; �
 Admitância; �
 Quadrilátero(Paralelogramo). 
 
4.11.2 DEFINIÇÃO 
 
Ë um relé cuja grandeza supervisionada é a relação entre a tensão e a corrente, impedância, no ponto 
onde o relé está instalado, o relé atua quando a impedãncia fica dentro da característica do relé(plano 
X-R). 
 
4.11.3 FORMA DE ATUAÇÃO 
 
Quando a impedância medida pelo relé de distância fica dentro da sua característica ele atua 
fechando os seus contatos, que energiza o circuito de comando e controle, que energiza a bobina de 
abertura do disjuntor que abre o circuito, isolando o trecho defeituoso. 
 
4.11.4 TEMPO DE ATUAÇÃO 
 
a) Instantâneo – sem retardo de tempo. 
b) Temporizado – com retardo de tempo. �
 Tempo definido 
 
4.11.5 PRINCIPAIS APLICAÇÃO 
 �
 Proteção de linhas de transmissão 
 
4.11.6 DIAGRAMA UNIFILAR DE LIGAÇÃO DOS RELÉS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 4.11 - Diagrama Unifilar de ligação dos relés de distância 
 
 
TC 
21/21N 
52 
TP 
I carga 
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DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE SISTEMAS, PROCESSOS E CONTROLES ELETRO-
ELETRÔNICA - DASE 
COORDENADORIA DE ELETROTÉCNICA – CELT 
 
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4.11.7 CARACTERÍSTICAS DOS RELÉS DE DISTÂNCIA 
 
a) Relé tipo admitância 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.12 – Característica do relé de distância – tipo admitância 
 
Se a impedância medida pelo relé for Z1= R1 + jX1, ele deve atuar, pois a mesma está dentro do 
circulo, se for Z2 = R2 + jX2, o relé não deve atuar, pois a impedância está fora do circulo. 
 
b) Relé tipo paralelogramo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.13 – Característica do relé de distância – tipo paralelogramo 
 X 
R 
Z2 
C+ Onde C+ = conjugado positivo; 
 C- = conjugado negativo 
X2 
Z1 
X1 
R2 R1 
C- 
Região de atuação = toda área 
azul dentro do circulo 
Região de não atuação = toda área 
branca fora do circulo, acima do 
conjugado positivo 
 
Onde C+ = conjugado positivo; 
 C- = conjugado negativo 
X 
R 
X2 
X1 
R1 R2 
Z1 
Z2 
Região de não atuação = toda área 
branca fora do paralelogramo, acima 
do conjugado positivo 
Região de atuação = toda área dentro do 
paralelogramo, marcada de azul 
C+ 
C- 
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4.12. EXERCÍCIOS 
 
a) Descreva relé diferencial, ressaltando definição, forma de atuação, tempo de atuação e principaisaplicações. 
b) Descreva relé de sobrecorrente, ressaltando definição, forma de atuação, tempo de atuação e 
principais aplicações. 
c) Descreva relé de tensâo, ressaltando tipo, definição, forma de atuação, tempo de atuação e 
principais aplicações. 
d) Descreva relé de sobrecorrente direcional, ressaltando definição, forma de atuação, tempo de 
atuação e principais aplicações. 
e) Descreva relé distância, ressaltando definição, forma de atuação, tempo de atuação, tipos e 
principais aplicações. 
f) Desenhe o esquema de ligação – diagrama unifilar, use os códigos para representar os relés: �
 relé de sobrecorrente; 
�
 relé de tensão; 
�
 relé diferencial; 
�
 relé de sobrecorrente direcional; 
�
 relé de distância. 
g) Quais os elementos presentes em um relé? 
h) Desenhe as características dos relés de distância tipo admitância e tipo paralelogramo, mostrando 
as regiões de atuação e não atuação do relé. 
i) Como são classificados os relés quanto: �
 função; 
�
 temporização; 
�
 Conexão ao circuito; 
�
 Grandeza física de atuação; 
�
 Natureza física da grandeza;. 
�
 Características dos contatos; 
�
 Construção. 
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j) Quais as qualidades de um relé para que ele desempenhe bem sua função? 
k) Defina relé. 
l) Para fazer a proteção contra curto-circuito, em quais componentes de um sistema elétrico podemos 
aplicar: a) relé de sobrecorrente; b) relé de distância. 
m) Quais as fases que caracterizam a operação de um relé? 
n) Qual a função do relé e do disjuntor em um sistema elétrico? 
o) O que você entende por: �
 Valor de pick-up (acionamento ou atuação) de um relé; �
 Valor de ajuste de um relé; �
 Valor de disparo de um relé; �
 Valor de drop-out (desacionamento ou desoperação) de um relé. 
 
p) Explique o princípio de funcionamento do relé elementar. 
q) Quais as qualidades requeridas de um relé para o mesmo cumprir suas finalidades? 
r) Que fatores devemos considerar para os relés de sobrecorrente? 
 
4.13. BIBLIOGRAFIA 
 
a) Malta, Manoel; Junior, Nelson Martins; Dantas, Paulo Álvaro Roriz; Gama, Sinval 
Zaidan, Controle e Proteção de Sistemas Elétricos, Escola Politécnica de Pernambuco - 
FESP, novembro/1985; 
 
b) Caminha, Amadeu C., Introdução à Proteção dos Sistemas Elétricos, Editora Edgard 
Blucher LTDA, 1a Edição, 1981.