Dispositivos de Proteção em Circuitos

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3- Dispositivos de proteção 
 
Os dispositivos de proteção usados para reduzir os efeitos dos curto-circuitos sobre os 
equipamentos e as instalações de baixa tensão são os seguintes: 
• Fusível: pela fusão de uma parte especialmente projetada, abre o circuito e interrompe a 
corrente quando esta excede um dado valor durante um certo tempo. 
• Disjuntor: pela separação rápida entre os contatos móvel e fixo e através de um meio de 
extinção do arco (sopro magnético, vácuo, gás SF6, óleo, ar comprimido) abre o circuito e 
interrompe a corrente quando esta excede um dado valor detectado por um relê o qual 
comandou a sua operação. 
Note-se que o disjuntor não desliga ou religa automaticamente um circuito, se não for comandado 
por relês; deve-se lembrar sempre, pois, que o disjuntor é um equipamento que é capaz de abrir 
um circuito quando há um curto-circuito e de religar o circuito depois de um dado tempo e, se o 
curto persistir, é capaz de abrir novamente o circuito, mas só executa tais operações se for, neste 
caso, comandado por relés de sobrecorrente e relés de religamento. 
3.1 - Valores Nominais 
Para especificar corretamente estes dispositivos de proteção dos circuitos, devemos conhecer os 
principais dados nominais: 
 VN - tensão nominal: é a máxima tensão de operação de um circuito no qual o dispositivo 
pode operar. 
 IN - corrente nominal: é a corrente que pode passar permanentemente pelo fusível ou 
disjuntor, sem que nenhuma parte dos mesmos atinja uma diferença de temperatura 
acima da ambiente, maior que um Dt padronizado, de acordo com o material (varia de 30 
°C a 55 °C). 
NOTAS: 
1. Para os fusíveis é também a maior corrente permanente que não provoca a fusão. 
2. Para os disjuntores é também a corrente com que o disjuntor pode operar repetidas vezes 
sem manutenção ou substituição de componentes. O número de operações depende do tipo 
de disjuntor. 
• tint. - corrente de interrupção ou capacidade de interrupção: é a maior corrente simétrica de 
curto-circuito que o dispositivo (fusível ou disjuntor) é capaz de interromper sob a tensão 
nominal. 
 Iprosp. - corrente prospectiva de um dispositivo limitador: é o valor de crista de mais alto 
valor da corrente de curto-circuito que seria atingido se o dispositivo não tivesse atuado. 
Para os dispositivos não limitadores, esse valor é denominado corrente momentânea, 
corrente dinâmica ou ainda valor de crista da corrente de curto-circuito suportável. 
 
NOTAS: 
1. A capacidade de interrupção dos disjuntores anteriormente era dada em algumas normas pela 
corrente assimétrica ou pela potência de interrupção (MVA) simétrica ou assimétrica. Atualmente, 
no entanto, só se fala em corrente de interrupção simétrica. A possibilidade de o dispositivo 
suportar ou interromper correntes assimétricas é assegurada pêlos ensaios especificados das 
normas. 
Estas fixam as condições de realização dos ensaios de modo que se verifiquem as condições de 
interrupção mais desfavoráveis tanto em relação à assimetria quanto ao fator de potência do 
circuito envolvido no curto-circuito. 
2. As normas para disjuntores de baixa tensão da lEC fixaram três valores para as correntes de 
curto-circuito: 
 lcu - é a corrente (imite ou máxima que o disjuntor é capaz de interromper executanto um 
ciclo de operação do tipo: O - 3min - CO (em caso de curto-circuito, o disjuntor é capaz de 
abrir, esperar 3 min, fechar novamente e se o curto continuar, abrir novamente sem 
nenhum retardo). 
 Isc - é a corrente sob a qual o disjuntor é capaz de executar o ciclo: O - 3min • CO - 3min - 
CO e é denominada de curto-circuito em serviço- 
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 Icw - é a corrente que o disjuntor é capaz de suportar durante 1 s sem que a temperatura 
de suas partes sofra uma elevação de temperatura maior que a permitido pelas normas. 
NOTA: 
As normas IEC permitem que Isc seja menor (25%, 50%, 75%) que lcu, mas para alguns 
disjuntores lsc=lcu, ou seja: o disjuntor é capaz de executar o ciclo de serviço com dois 
religamentos com a mesma corrente com a qual executa um único religamento. 
Estes disjuntores terão necessariamente mais capacidade de dissipação do calor e/ou uma 
maior limitação da corrente. 
3.2 – Fusíveis 
 Na determinação de fusíveis para motores elétricos, utilizaremos o seguinte método : 
 A proteção de um motor contra curto-circuito, deve ser assegurada pelo dispositivo de 
proteção do circuito terminal. Para circuitos terminais alimentando um único motor podemos utilizar 
: 
- Dispositivos fusível tipo g – para aplicações normais,a corrente nominal dos fusíveis não 
deve ser superior ao valor obtido multiplicando-se a corrente de rotor bloqueado do motor 
pelo fator indicado na tabela abaixo : 
 
Quando, o valor obtido não corresponder a um valor padronizado, podem ser utilizados fusíveis de 
corrente nominal imediatamente superior. 
Em termos de uso industrial existem basicamente 2 tipos de fusíveis largamente utilizados : 
a- Fusível tipo Diazed 
Os elementos que compõe o sistema de fusível Diazed são : Base ( com fixação rápida ou por 
parafusos), Anel de proteção ( ou alternativamente capa de proteção ), parafuso de ajuste, 
fusível e Tampa. 
 Neste sistema, a troca de um fusível por outro de maior valor só é possível com a 
substituição do parafuso de ajuste ( Exceção: para 2,4 e 6A, quando o parafuso tem a mesma 
bitola, embora diferenciado nas cores ). 
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b- Fusível tipo NH 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3.3 – Disjuntores 
 
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Curva característica de disparo disjuntor tripolar siemens tipo ED6 e 
HHED6 
 
 
 
 
Curva característica de disparo disjuntor mono/ bi /tripolares siemens tipo 
5SX1 
 
 
 
 
 
 
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3.4 – Disjuntor Motor 
 
Atualmente vem sendo utilizado largamente para proteção de motores em 
alguns casos substituindo fusíveis e relés térmicos com vantagens. 
 
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4- Chaves de partida automática 
 
São equipamentos de manobra e proteção capazes de estabelecer, conduzir e 
interromper correntes de motores em condições normais e inclusive em 
sobrecargas e curto-circuitos. Proporcionam proteção : 
 
a. do operador contra acidentes 
 
b. do motor contra falta de fase , sobrecarga, curto-circuito, 
sobretensão e subtensão, ambientes quentes e danos na ventilação 
 
 
c. das instalações contra avarias causadas por picos na ligação e 
comutação 
 
d. de outros equipamentos e consumidores instalados próximos ao 
motor. 
 
 
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Proporcionam também versatilidade : 
 
e. ligação rápida e segura do motor 
f. comando manual ou automático a distância 
g. simplificação no sistema de operação e supervisão 
 
 
 
Geralmente é composta por : 
 
i. Circuito de comando : 
 
Circuito através do qual são acionados os dispositivos de manobra. Além disso ele 
é usado para fins de medição, comando, intertravamento e sinalização. 
Este circuito engloba a fonte de alimentação (tensão de comando), os contatos 
dos dispositivos de comando, as bobinas dos dispositivos de manobra, assim 
como os elementos auxiliares de manobra. 
 
 
ii. Circuito principal ou de força: 
 
Circuitos formado pelos contatos principais e do circuito que efetivamente levará a 
tensão de alimentação até o motor e deverá suportar a corrente nominal do motor. 
 
5- simbologia elétrica 
 
 
A seguir, apresentamos a simbologia básica para circuitos de chaves de 
partida automática: 
 
 
 
 
Contato Aberto 
 
 
 
 
 
Contato Fechado 
 
 
 
 
Contato aberto com retardo 
 
 
 
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Botão de comando tipo botoeira 
 
 
 
 
 
 
 
Elemento de comando tipo fim de curso 
 
 
 
 
Bobina de rele / contator 
 
 
 
 
Rele térmico 
 
 
 
Bobina ou temporizador retardo no acionamento 
 
 
 
Bobina ou temporizador retardo no desligamento 
 
 
 
 
Contator ou rele com três contatos abertos 
 
 
 
 
 
Indicador luminoso lâmpada 
 
 
 
 
 
 
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6- Dimensionamento de contatores de força : 
 
Os contatores devem ser dimensionados para a corrente que circula no trecho 
do circuito onde estiverem inseridos, respeitando-se a categoria de emprego, 
que determina as condições para a ligação e interupção da corrente e da 
tensão nominal de serviço correspondente, para a utilização normal do 
contator, nos mais diversos tipos de aplicação para CA e CC. A tabela 3 
mostra os tipos de categoria utilizados : 
 
 
 
 
 
 
 
Serviço Normal 
 
 
Serviço Ocasional 
 
 
Exemplos de 
aplicações 
 
 
 
 
 
Categoria 
 
 
 
Aplicações 
Ligar 
 
Desligar 
 
Ligar 
 
Desligar 
 
Aquecedores 
 
Lâmpadas 
incandescentes e 
fluorescentes 
compensadas 
 
 
 
 
 
AC1 
 
 
Manobras leves 
 
Carga ôhmica ou 
Pouco indutiva 
 
 
 
 
1 x In 
 
 
 
 
1 x In 
 
 
 
 
1,5 x In 
 
 
 
 
1,5 x In 
Bombas 
Compressores 
 
AC2 
Comando 
Motores com 
rotor bobinado 
 
2,5 x In 
 
1 x In 
 
4 x In 
 
4 x In 
Bombas 
Ventiladores 
Compressores 
 
AC3 
Serviço normal 
Motores rotor 
Gaiola 
 
6 x In 
 
1 x In 
 
10 x In 
 
8 x In 
Pontes rolantes 
Tornos 
 
 
 
 
 
AC4 
Manobras 
pesadas: 
Intermitente 
Reversão em 
marcha e parada 
Por contra 
corrente 
 
 
 
6 x In 
 
 
 
6 x In 
 
 
 
12 x In 
 
 
 
10 x In 
 
Tabela 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6.1 – Tabela de contatores : 
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6.2 – chave de partida direta 
 
 
 Utilizada para partida de motores com potencias máximas de 7,5 a 10 cv 
dependendo do caso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Circuito de comando Circuito de força 
 
Para dimensionar a chave, devemos especificar o contator K1 o rele de 
sobrecarga FT1 e o fusível de força de acordo com as tabelas. 
 Como exercício, vamos descrever o funcionamento do circuito de comando. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6.3 – chave de partida direta com reversão 
 
 Em alguns casos será necessário realizar a reversão do sentido de giro do 
motor o circuito é o seguinte : 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para o dimensionamento seguiremos a mesma sistemática da chave de 
partida direta. 
 
 
 
6.4 – chave de partida Estrela triangulo 
 
Consiste na alimentação do motor com redução de tensão nas bobinas 
durante a partida. Este tipo de chave proporciona uma redução da corrente de 
partida para aproximadamente 33% de seu valor para partida direta. Este tipo 
de partida é aplicado quase que exclusivamente para partida de máquinas a 
vazio, isto é sem carga. Para a chave de partida estrela-triângulo, é 
fundamental que o motor possibilite, ligação em dupla tensão e que a menor 
tensão coincida com a tensão da rede. Desta forma os motores deverão ter no 
mínimo 6 bornes de ligação. 
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Em estrela, ligaremos os terminais 1,2,3 respectivamente as fases A,B,C e 
fecharemos os terminais 4,5,6 em ponte através de C3. Em triangulo, serão 
alimentados os terminais 3 – 5 fase A, 2 – 4 fase B e 1 – 6 fase C. 
 
 
 
 
 
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Para o dimensionamento : 
 
 
 
 
 
 
6.5 – chave de partida Compensadora 
 
A chave de partida compensadora, utiliza para a partida do motor um auto 
transformador que proporciona uma redução da tensão sobre o motor na partida 
em função do tape utilizado. Em relação a estrela triangulo, possui um custo 
maior, tem maiores dimensões possibilita partidas com carga e corrente reduzida 
com tape 80% 64% da corrente nominal e com tape de 65% 42% da corrente 
nominal. 
 
 
 
 
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