Proteção em Instalações Elétricas(Resumo)

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O que são?
São dispositivos que garantem, simultaneamente, a 
manobra e a proteção contra correntes de sobrecarga 
e contra corrente de curto-circuito.
Disjuntores 
termomagnéticos
Numa instalação elétrica, residencial, comercial, industrial ou 
hospitalar, o importante é garantir as condições ideais de 
funcionamento do sistema sob quaisquer condições de operação, 
protegendo os equipamentos e a rede elétrica de acidentes 
provocados por alteração de corrente.
Função
Disjuntores 
termomagnéticos
Em resumo, os disjuntores cumprem três 
funções básicas:
1. Permite abrir e fechar os circuitos 
(manobra), “operando-o como um interruptor, 
seccionando somente o circuito necessário para 
uma eventual manutenção” ou instalação de 
novos equipamentos. 
2. Proteger a fiação, ou mesmo os aparelhos, contra sobrecarga 
por meio do seu dispositivo térmico;
3. Proteger a fiação contra curto-circuito 
por meio de seu disparador ou 
dispositivo magnético.
Disjuntores 
termomagnéticos
Permite o religamento sem necessidade de 
substituição de componentes.
Característica
Caso o defeito na rede persistir no 
momento do religamento, o disjuntor desliga 
novamente. 
Ele não deve ser manobrado até que se 
elimine o problema do circuito.
Disjuntores 
termomagnéticos
Disjuntores 
termomagnéticos
O disjuntor NEMA segue o padrão Americano, e o 
DIN a norma Européia. O DIN é superior em termos 
do material de contato e poder de interrupção de 
corrente. 
O desarme acontece de duas formas: 
A sobrecorrente aquece uma lâmina bimetálica que 
se curva e aciona o desligamento.
Corrente curto: um aumento súbito de corrente, cria 
um campo magnético em uma bobina, tal como em 
um relé, e desloca um pino que desarma 
rapidamente o disjuntor.
Disjuntores 
termomagnéticos
O disjuntor termomagnético é constituído de 
diversos componentes, tais como:
Fusíveis
Dentre todos os dispositivos de proteção, 
o fusível é o, mais simples construtivamente, 
mas apesar disso, é importante observar que 
são elementos mais fracos (de seção 
reduzidas), propositadamente intercalados no 
circuito, para interrompê-los sob condições 
anormais.
Fusíveis
Tipos
1. Segundo a tensão de alimentação: baixa 
tensão ou alta tensão;
2. Segundo as características de desligamento: 
efeito rápido ou efeito retardado.
Fusíveis Nomenclatura
A IEC utiliza a montagem com 2 letras, sendo que a primeira letra, denomina a "Faixa 
de Interrupção" , ou seja, que tipo de sobrecorrente o fusível irá atuar, que são elas:
"g" - Atuação para sobrecarga e curto
"a" - Atuação apenas para curto-circuito,
A segunda letra, denomina a "Categoria de Utilização", ou seja, que tipo de 
equipamento o fusível irá proteger, que são elas:
"L/G" - Proteção de cabos e uso geral
"M" - Proteção de Motores
"R"- Proteção de circuitos com semicondutores
Sendo assim, temos as montagens dos principais fusíveis utilizados no mercado:
"gL/gG"- Fusível para proteção de cabos e uso geral (Atuação para sobrecarga e curto)
(Esta curva é que em sua maioria denominam erroneamente - "Retardados")
"aM" - Fusível para proteção de motores
(Pela confusão, nunca se sabe se esta curva pode denominar-se "rápida" ou "retardada")
"aR" -Fusível para proteção de semicondutores
(Este podendo ser chamado de "Ultra-Rápido", por não criar conflito com outras curvas)
Fusíveis
Tipos
Fusíveis de baixa tensão:
Fusíveis Diazed - são usados preferencialmente na proteção dos condutores 
de rede de energia elétrica e circuitos de comando. Podem se do tipo rápido ou 
retardado. 
DIA= diâmetro, Z=duas partes, ED=rosca tipo Edson
Fusíveis NH – os fusíveis limitadores de corrente NH reúnem as características 
de fusíveis retardado para corrente de sobrecarga e de fusível rápido para 
correntes de curto-circuito.
N=baixa tensão – H= alta capacidade de interrupção.
Fusíveis Neozed - são fusíveis de menores dimensões e com 
características de retardo de retardo da atuação, utilizados para proteção 
de redes de energia elétrica e circuitos de comando. 
Fusíveis
Tipos
Fusíveis
Tipos
Fusíveis
Tipos
Fusíveis
Constituição
Proteção contra choques 
elétricos e efeitos térmicos
Introdução
A proteção das instalações elétricas deve ser analisada de 
acordo com os seguintes aspectos: 
Os dispositivos de proteção diferencial-residual (DR) 
exercem importância fundamental... 
Ultra-rápidos
Dimensionamento
Disjuntores e Interruptores 
Diferenciais Residuais - DR
...assegurando a qualidade da instalação.
4. Controlar o isolamento da instalação impedindo o desperdício de 
energia por fuga de corrente... 
3. Proteção da instalação e do patrimônio (locais) contra incêndios;
2. Proteção das pessoas e animais contra choques elétricos;
1. Proteção dos condutores elétricos contra sobrecorrentes;
Os disjuntores diferenciais exercem múltiplas funções:
Funções
Disjuntores e Interruptores 
Diferenciais Residuais - DR
Características
Disjuntores e Interruptores 
Diferenciais Residuais - DR
Em caso de defeito na isolação, as correntes de fuga passam à 
fonte de tensão (Figura no slide seguinte) e o disjuntor ou 
interruptor diferencial percebe ou capta a corrente de fuga e se 
desliga, quando ultrapassa corrente nominal de fuga.
Porém, em caso de defeito de isolação, não somente pode 
aparecer uma tensão de contato excessivamente elevada, como 
pode ser provocada por incêncio através de um arco voltaico, 
originado pela corrente do circuito a terra.
A interrupção da corrente de fuga baseia-se em princípio de 
“vigiar” os circuitos contra essas correntes indesejáveis e 
altamente prejudiciais às instalações elétricas, ao patrimônio e 
principalmente ao usuário.
Funcionamento
Disjuntores e Interruptores 
Diferenciais Residuais - DR
Revista EM-Eletricidade 
Moderna
Funcionamento
Disjuntores e Interruptores 
Diferenciais Residuais - DR
Ocorrendo uma corrente de falta à terra Id, a corrente “de retorno” I2 não será mais 
igual à corrente “de ida” I1 e essa diferença provoca a circulação de uma corrente I3 no 
enrolamento de detecção. Cria-se, no circuito magnético do relé, um campo que vence 
o campo permanente gerado pelo pequeno imã, liberando a alavanca. A liberação da 
alavanca detona o mecanismo de abertura dos contatos.
Revista EM-
Eletricidade 
Moderna
Funcionamento
Disjuntores e Interruptores 
Diferenciais Residuais - DR
Utilização
Disjuntores e Interruptores 
Diferenciais Residuais - DR
Disjuntor diferencial residual é um dispositivo que protege:
- os condutores do circuito contra sobrecarga e contra curto-
circuito; e
- as pessoas contra choques elétricos.
Disjuntor diferencial termomagnético DX. Cortesia: Pial-Legrand.
Utilização
Disjuntores e Interruptores 
Diferenciais Residuais - DR
Interruptor diferencial residual é um dispositivo que:
- Liga e desliga, manualmente, o circuito; e
- protege as pessoas contra choques elétricos.
Interruptor diferencial IDR. Cortesia: Pial-Legrand.
Dispositivo de Proteção contra 
Surtos – DPS
O que é?
É um dispositivo de proteção conta sobretensões 
transitórias (surtos de tensão) “anulando as descargas indiretas 
na rede elétrica causados por descargas atmosféricas”.
A NBR 5410:2004, item 6.3.5, estabelece as 
prescrições para o uso e localização dos DPS. 
Dispositivo de Proteção contra 
Surtos – DPS
Modelos
DPS UNIC. 
Cortesia PIAL-
Legrand.
DPS MTM. Cortesia MTM. Vários tipos de DPS. Cortesia ABB.
Aterramento do Sistema 
Elétrico
Aterramento significa colocar instalações de estruturas metálicas e 
equipamentos elétricos no mesmo potencial ou estabelecer um 
referencial de modo que a diferença de potencial entre a terra e o 
equipamento ou a estrutura seja zero.
“Tem também a finalidade de equalizar os potenciais das descidas 
(descargas atmosféricas, correntes de fuga, etc) e os potenciais no 
solo, devendo haver preocupação com os locais de freqüência de 
pessoas, minimizando as tensões de passo” (Trmotécnica).
“Tem tambéma finalidade de equalizar os potenciais das descidas 
(descargas atmosféricas, correntes de fuga, etc) e os potenciais 
no solo, devendo haver preocupação com os locais de freqüência 
de pessoas, minimizando as tensões de passo” (Trmotécnica).
O que é?
Aterramento do Sistema 
Elétrico
Objetivos
1. Escoar as cargas estáticas geradas nas carcaças de 
equipamentos, aeronaves e caminhões com tanque de 
combustíveis;
2. Sistemas de pára-raios (SPDA), para proporcionar um 
caminho de escoamento para a terra de descargas 
atmosféricas;
3. Manter as correntes de falta dentro de limites de segurança 
de 30 mA, de modo a não causar fibrilações cardíacas, facilitar 
o funcionamento de dispositivos DR, disjuntores e relés por 
justamente estabelecer a referência ao potencial zero e, 
também, estabelecer uma blindagem eletromagnética.
Aterramento do Sistema 
Elétrico
Objetivos
4. Usar a terra como retorno de corrente do sistema;
5. Obter uma resistência de aterramento a mais baixa 
possível, para correntes de falta a terra. Ex.:
Local Resistência (Ω)
Residências ou sistemas sem
pára-raios
25
Sistema com pára-raios 10
Sistemas de computação - CPD 1
Tabela 11.1 – Valor da resistência em função do local.
Aterramento do Sistema 
Elétrico
Objetivos
Alertas:
1. O Sistema de Aterramento deverá ser projetado e 
executado por profissionais qualificados (eletricistas).
2. Para manter a resistência de terra abaixo de 10 
ohms (Ω) exigida pela NBR 5419:2005, item 
5.1.3.3.2, nota 2, é necessário conhecer o tipo de 
solo e as opções de aterramento.
Aterramento do Sistema 
Elétrico
Objetivos
Com o aterramento adequado das instalações e equipamentos 
elétricos, no caso de falha da isolação do equipamento a corrente 
de falta passa pelo condutor de proteção (condutor de 
aterramento), ao invés de percorrer o corpo da pessoa, 
proporcionando segurança aos usuários.
Aterramento do Sistema 
Elétrico
Objetivos
Para a segurança o sistema de aterramento deverá ser feito 
conforme normas, pois num momento de falha o sistema deve 
oferecer um percurso de retorno para a terra da corrente de falta, 
permitindo que haja o desligamento automático das instalações 
elétricas, evitando assim conseqüências maiores para os usuários.
Aterramento do Sistema 
Elétrico
Objetivos
Para a Instalação de equipamentos eletrônicos em geral, 
de modo especial computadores, CPD, etc., “o aterramento 
deve fornecer um plano de referência zero, sem 
perturbações, de tal modo que eles possam operar 
satisfatoriamente tanto em altas quanto em baixas 
freqüências” (Procobre).
No caso de alimentação elétrica de computadores, o 
aterramento tem a função de proteger o usuário, única e 
exclusivamente, contra cargas elétricas estáticas e não o 
computador. 
Aterramento do Sistema 
Elétrico
Glossário
A seguir são apresentados alguns conceitos importantes sobre 
aterramento:
1. Tensão de Contato: “É a tensão que pode aparecer 
acidentalmente, quando da falha de isolação, entre duas partes 
simultaneamente acessíveis” (Procobre).
2. Tensão de toque: “Se uma pessoa toca um 
equipamento sujeito a uma tensão de contato, 
pode ser estabelecida uma tensão entre mãos e 
pés, chamada de tensão de toque”.
“Em conseqüência, poderemos ter a passagem de 
uma corrente elétrica pelo braço, tronco e pernas, 
cuja duração e intensidade poderão provocar 
fibrilação cardíaca, queimaduras ou outras lesões 
graves ao organismo” (Procobre). 
Aterramento do Sistema 
Elétrico
Glossário
3. Tensão de Passo: Quando da queda de um condutor no solo 
ou uma descarga atmosférica, ocorre uma elevação de potencial 
em torno do ponto de contato ou eletrodo de aterramento, 
formando anéis chamados de distribuição de queda de tensão, que 
são maiores junto ao ponto de contato e ficando menores quando 
se distanciam do ponto.
Se a pessoa estiver em pé dentro da região dos anéis de pés 
juntos, provavelmente estará segura. Caso saia correndo, com 
passos de aproximadamente 1 metro, estará sob a influência da 
diferença de potencial entre dois pontos e, consequentemente fará 
com que haja circulação de corrente através das duas pernas, 
provocando acidentes graves. O correto é permanecer parado ou 
deslocar-se aos saltos com os pés juntos.
Aterramento do Sistema 
Elétrico
Glossário
Vpasso
Aterramento do Sistema 
Elétrico
Glossário
4. Ligação equipotencial: Ligação entre SPDA e as 
instalações metálicas, destinada a reduzir as diferenças de 
potencial causadas pela corrente de descarga atmosférica. (NBR 
5419:2005, item 3.8).
5. Eletrodo de aterramento: Elemento ou conjunto de 
elementos do subsistema de aterramento que assegura o contato 
elétrico com o solo e dispersa as correntes provenientes de cargas 
estáticas, falhas de isolação, descarga atmosférica, etc., para a 
terra. (NBR 5419:2005, item 3.12).
6. Eletrodo de aterramento em anel: Eletrodo de 
aterramento formando um anel fechado em volta da estrutura.
Aterramento do Sistema 
Elétrico
Glossário
7. Equipotencialização: “É o procedimento que consiste na 
interligação de elementos específicos (todos os barramentos e 
infra-estrutura), visando obter a eqüipotencialização para os fins 
desejados”. Tem a função de “proteção contra choque elétricos e 
contra sobretensões e perturbações eletromagnéticas. Uma 
determinada eqüipotencialização pode ser satisfatória para proteção 
contra choques elétricos, mas insuficiente para proteção contra 
perturbações eletromagnéticas” (NBR 5410:2004, item 3.3.1).
Alertas:
1. Para evitar choques do chuveiro elétrico é importante que o fio terra do 
equipamento seja conectado diretamente ao aterramento da residência.
2. A falta de aterramento ou aterramento mal dimensionado é causa de 
acidentes graves. O aterramento correto é feito com haste de cobre. 
Relé de Sobrecarga
O que é?
O relé de sobrecarga é um dispositivo que tem a finalidade 
de proteger, controlar ou comandar um circuito elétrico, 
atuando sempre pelo efeito térmico provocada pela corrente 
elétrica e proteção contra falta de fase. 
São utilizados principalmente na proteção de motores 
elétricos constituindo uma proteção contra sobrecarga. Os relés 
bimetálicos de sobrecarga são acoplados em série a 
contatores eletromagnéticos
Relé de Sobrecarga
Tipos
Quanto ao princípio de funcionamento pode ser: 
Térmico ou bimetálico e eletrônico.
Relé de Sobrecarga
Funcionament
o
Funcionamento do relé de sobrecarga bimetálico
“O funcionamento do relé de sobrecarga bimetálico baseia-
se no princípio da dilatação linear de dois materiais diferentes 
quando acoplados rigidamente.
O material de maior coeficiente de dilatação é 
denominado componente ativo enquanto o de menor 
coeficiente é denominado componente passivo.
Relé de Sobrecarga
Funcionamento
A curvatura de um bimetal numa dada temperatura depende 
da diferença entre os dois coeficientes e tende sempre para o 
lado do material de menor coeficiente.
Relé de Sobrecarga
Circuitos
O relé de sobrecarga bimetálico pode ser dividido em dois 
circuitos fundamentais:
- Circuito principal ou de potência; e
- Circuito auxiliar ou de comando.
No circuito principal a corrente do motor circula através de 
lâminas bimetálicas e de resistências auxiliares que envolvem 
estes bimetais. Estas resistências variam de acordo com a faixa 
de operação do relé.
A corrente nominal aquece os bimetais provocando uma 
deformação não suficiente para desarmar o relé.
Quando ocorre uma sobrecarga, esta se reflete num aumento 
de corrente fazendo com que os bimetais se desloquem 
desarmando o relé.
Relé de Sobrecarga
Circuitos
A interligação dos dois circuitos é feita por uma alavanca 
mecânica acionada pelos bimetais.
O Circuito auxiliar é composto de: 
1. Contato do tipo reversor, por onde circula a corrente de 
comando (alimentação da bobina do contator);
2. Botão de regulagem tipo “came” através do qual é feito o 
ajuste de corrente;
Relé de Sobrecarga
Circuitos
3. Botão de rearme que tanto pode seracionado manualmente 
como pode ser fixado em posição de rearme automático através 
de dispositivo de trava; e
O Circuito auxiliar é composto de: 
4. Bimetal de compensação de temperatura que 
proporciona ao relé operar, de -20 a 60ºC, sobre uma 
mesma curva de desarme. Este bimetal desloca-se 
conforme a temperatura ambiente de forma favorável ou 
desfavorável à regulagem do came. 
Relé de Sobrecarga
Constituição
Relé de 
Sobrecarga
Constituição
Relé de Sobrecarga
Constituição
Relé de Sobrecarga
Esquema
Representação esquemática do relé de sobrecarga
Alerta:
Características técnicas tanto para os relés bimetálicos como 
eletrônicos devem ser consultados catálogos dos fabricantes.