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1/16 Dispositivos de Proteção e Segurança Fusíveis Os fusíveis são dispositivos destinados à proteção elétrica. Eles servem para interromper ou desligar o circuito e proteger a instalação elétrica, em situações de curtos circuitos e sobrecargas de longa duração. Uma vez rompidos, não é possível reestabelecer novamente o funcionamento sem que os mesmos sejam substituídos, pois eles não são reaproveitáveis. Veja abaixo a simbologia empregada pelas Normas NBR e IEC para representar os fusíveis: Simbologia Norma NBR 12523 IEC 60617-7 Simbologia Norma NBR 12523 NBR 12523 IEC 60617-7 IEC 60617-7 IEC 60617-7 Simbologia Norma Simbologia Norma Os fusíveis são classificados e especificados de acordo com a velocidade de atuação, podendo ser de ação retardada, rápida ou ultrarrápida. As aplicações mais utilizadas são: » Fusíveis de ação retardada (recebem a especificação “aM”): oferecem proteção contra curtos-circuitos aos circuitos sujeitos a picos elevados de corrente, tais como Apresentação Situação Prática Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas Dispositivos de Proteção e Segurança 2/16 circuitos que alimentam os primários de transformadores ou eletroímãs, e circuitos de partida de motores assíncronos. Toleram esses picos de corrente durante a energização, ou partida dessas cargas, sem queimar, porém, interrompem o circuito em casos de curto-circuito. Esses fusíveis são inadequados para proteção dos circuitos contra sobrecarga. » Fusíveis de ação rápida (recebem a especificação “gG”): oferecem proteção contra curtos-circuitos nos circuitos que não estão sujeitos a picos de corrente consideráveis, tais como: circuitos resistivos de fornos elétricos e outros sistemas de aquecimento por resistência elétrica. Esse fusível também protege contra sobrecargas. Sua especificação antiga era gL, por isso encontramos ainda a especificação gL-gG indicada na face dos fusíveis. » Fusíveis de ação ultrarrápida (especificação “aR”): são destinados à proteção de circuitos com equipamentos eletrônicos tiristorizados4, como os circuitos de sistemas de controle de velocidade de motores elétricos. As formas construtivas dos fusíveis que são empregados nos painéis elétricos são: - Tipo D – conhecido como Diazed; - Tipo NH. Fusíveis Tipo D São fusíveis de baixa tensão que abrangem a faixa de corrente nominal de 2 A até 63 A que possuem capacidade de interromper de modo seguro (capacidade de ruptura) correntes de até 70 kA. Veja abaixo o aspecto construtivo do fusível tipo D: Apresentação Situação Prática Dispositivos de Proteção e Segurança Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas Assíncronos Que não é sincrôno, que não apresenta sincronia. Que gira com uma velocidade diferente do sincronismo. 3/16 Esses fusíveis são muito utilizados para proteção do circuito de comando e de motores elétricos, devido a sua ação de efeito retardado que suporta o pico da corrente de partida. Os fusíveis com corrente nominal de até 25 A tem um diâmetro que se encaixa na base com uma rosca E27, que é igual a dos receptáculos (soquetes) das lâmpadas comuns. Já os fusíveis com corrente nominal de 35 A a, 63 A possuem um diâmetro maior, padrão DIII e não se encaixam na base Padrão DII, só se encaixam nas bases com rosca E33 (iguais aos soquetes de lâmpadas industriais de vapor de sódio). O conjunto formado por base, parafuso de ajuste, anel, fusível e tampa, facilita a instalação do componente em trilhos do tipo DIN de painéis de comandos elétricos: Parafuso de ajuste Anel Base Fusível Tampa Apresentação Situação Prática Dispositivos de Proteção e Segurança Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas 4/16 Com uma chave especial, é possível rosquear o parafuso de ajuste na base de porcelana: Fusíveis tipo NH São usados em baixas tensões e possuem elevada capacidade de ruptura, chegando até 120 kA. São indicados para circuitos aos quais o usuário comum não tenha acesso, porque contém partes metálicas expostas energizadas que podem provocar acidentes graves. Para manipular este tipo de fusível, é necessário utilizar ferramentas adequadas para sua instalação e manutenção. Estes fusíveis são mais robustos e abrangem uma faixa de corrente de 4 A à 1000 A. Esses fusíveis possuem em seus dois extremos terminais tipo “faca” para serem encaixados na base NH: Apresentação Situação Prática Dispositivos de Proteção e Segurança Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas 5/16 Para encaixar ou retirar o fusível NH da base, você deve usar uma ferramenta apropriada chamada de “punho para fusível NH”. Esse punho possui um gatilho na parte superior que serve para engatar um fusível: Os fusíveis NH, assim como as bases NH, são fabricados em quatro tamanhos padronizados NH00, NH1, NH2 e NH3, cada um com sua faixa de corrente e de tamanhos diferentes, sendo o NH00 o de menor tamanho, e o NH3 de maior corrente. Apresentação Situação Prática Dispositivos de Proteção e Segurança Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas 6/16 Disjuntores O disjuntor é um dispositivo de manobra e proteção capaz de estabelecer, conduzir e interromper correntes em condições normais de circuito, assim como estabelecer, conduzir por tempo especificado e interromper correntes em condições anormais especificadas no circuito, tais como as de curto-circuito. Disjuntores Termomagnéticos Os disjuntores termomagnéticos são dispositivos eletromecânicos destinados a proteger as instalações elétricas contra curtos-circuitos e sobrecargas de longa duração. Ao contrário dos fusíveis, que podem ser utilizados apenas uma vez, os disjuntores permitem o reestabelecimento do funcionamento do circuito após a ocorrência de alguma falha elétrica. Veja abaixo a simbologia para este dispositivo: Simbologia Norma NBR 12523 IEC 60617-7 Simbologia Norma NBR 12523 NBR 12523 IEC 60617-7 IEC 60617-7 IEC 60617-7 Simbologia Norma Simbologia Norma Apresentação Situação Prática Dispositivos de Proteção e Segurança Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas 7/16 Apresentação Situação Prática Dispositivos de Proteção e Segurança Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas Os disjuntores podem ser classificados de acordo com o número de polos, como: » monopolares: para instalação em circuitos monofásicos, pois interrompem apenas uma fase; » bipolares: para circuitos bifásicos, nos quais interrompem duas fases simultaneamente; » tripolares: para instalação em redes trifásicas, pois interrompem simultaneamente as três fases; » tetras polares: para circuitos trifásicos com neutro. Interrompem-se as três fases e o neutro, simultaneamente. Os disjuntores podem ser de quatro tipos de curvas: A, B, C e D. O disjuntor de curva A é indicado para cargas com características eletrônicas, como semicondutores, mas é pouco utilizado no país. Para você fixar o disjuntor na placa de montagem, basta você encaixá-lo no trilho, pois ele já possui suporte para instalação: 8/16 Apresentação Situação Prática Dispositivos de Proteção e Segurança Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas Disjuntores Diferenciais Residuais (DR) Os disjuntores DR são dispositivos que, além de ter a proteção contra curto-circuito, também possuem proteção contra choque elétrico ou proteção dos equipamentos contra incêndio: 9/16 Apresentação Situação Prática Dispositivos de Proteção e Segurança Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas Em relação à instalação de um disjuntor DR, é preciso levar em consideração: » o valor de corrente em Amperes (A) do circuito a ser protegido pelo disjuntor; » o tipo de curva de disparo do disjuntor, curva A, B, C ou D em função do tipo de carga a ser instalada; » o tipo de proteção em função do que se deseja proteger: - Pessoas contra o choque elétrico. A corrente diferencialresidual do DR deve ser de no máximo 30 mA (alta sensibilidade); - Equipamentos contra incêndio, devido às faíscas provocadas pelas correntes de fuga ou proteção contra consumo excessivo de energia elétrica. A corrente diferencial residual do DR pode ser de: 100 mA, 300 mA ou 500 mA. Para que o DR funcione corretamente, e fundamental um aterramento de boa qualidade com bom contato elétrico nas conexões e baixa resistência elétrica de aterramento. Veja na figura abaixo a simbologia para um DR: 10/16 Apresentação Situação Prática Dispositivos de Proteção e Segurança Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas Relés Térmicos São dispositivos elétricos que tem a finalidade de desenergizar o circuito e proteger o motor no caso de uma corrente acima dos limites que o motor foi projetado a suportar (sobrecarga). Também são chamados de relés de sobrecarga. Os relés possuem terminais que são conectados às três fases, que funcionam como sensores de corrente e terminais dos contatos NA e NF, que atuam abrindo ou fechando o circuito de comando. Os relés térmicos possuem um ponto de ajuste da corrente que o instalador vai ajustar com o mesmo valor da corrente nominal (In) do motor: A instalação física do relé térmico é feita conectando os terminais principais de saída do contato às entradas do relé térmico, e as saídas principais do relé térmico ao motor. Veja abaixo a simbologia para o relé térmico: 11/16 Apresentação Situação Prática Dispositivos de Proteção e Segurança Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas Simbologia Norma NBR 12523 IEC 60617-7 Simbologia Norma NBR 12523 NBR 12523 IEC 60617-7 IEC 60617-7 IEC 60617-7 Simbologia Norma Simbologia Norma Disjuntor-motor O disjuntor-motor incorpora as funções de um disjuntor e de um relé térmico no mesmo dispositivo. Você já sabe como funcionam o disjuntor termomagnético e o relé térmico. Os disjuntores-motores são dispositivos que, além de proteger as instalações elétricas contra curtos-circuitos, protegem o motor contra sobrecargas. Veja alguns modelos de disjuntores-motores: 12/16 Apresentação Situação Prática Dispositivos de Proteção e Segurança Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas Como o disjuntor-motor exerce a função de relé térmico, ele possui um dispositivo para regulagem de corrente. Você deve verificar a corrente nominal indicada na placa de identificação do motor e regular o mesmo valor de corrente no disjuntor motor. Veja abaixo a simbologia do disjuntor-motor: Simbologia Norma NBR 12523 IEC 60617-7 Simbologia Norma NBR 12523 NBR 12523 IEC 60617-7 IEC 60617-7 IEC 60617-7 Simbologia Norma Simbologia Norma Apesar de o disjuntor-motor ser tripolar, você pode instalar em motores monofásicos, interligando dois polos do disjuntor-motor em série com um terminal do motor, conectando o último polo diretamente ao outro terminal do motor. Veja o esquema de conexão do disjuntor motor para o sistema trifásico, bifásico e monofásico: 13/16 Apresentação Situação Prática Dispositivos de Proteção e Segurança Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas R S T F1 L1 Q1 K1 K1 F2 A2 M1 3 ~ M2 2 ~ M1 1 ~ Trifásico Bifásico Monofásico I> 1L1 3L2 5L3 2T1 4T2 6T3 I> I> I> A1 S1 14 14 13 13 2T1 4T2 6T3 1L1 3L2 5L3 I> I> L3 I> I> I> 2T1 4T2 6T3 L1 1L1 3L2 5L3 N O disjuntor-motor possui também a função de seccionamento do circuito, ou seja, ligar, desligar e proteger o equipamento diretamente. 14/16 Apresentação Situação Prática Dispositivos de Proteção e Segurança Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas R S T F1 L1 Q1 K1 K1 F2 A2 M1 3 ~ M2 2 ~ M1 1 ~ Trifásico Bifásico Monofásico I> 1L1 3L2 5L3 2T1 4T2 6T3 I> I> I> A1 S1 14 14 13 13 2T1 4T2 6T3 1L1 3L2 5L3 I> I> L3 I> I> I> 2T1 4T2 6T3 L1 1L1 3L2 5L3 N 15/16 Situação Prática para Exercitar Em uma empresa de montagem de painéis de comandos, o técnico recebeu uma ordem de serviço para uma montagem de uma partida direta de um motor trifásico em um painel menor com o qual ele está acostumado a trabalhar. Ele verificou inicialmente que tinha em mãos vários dispositivos indicados para a proteção da parte de potência do motor. O técnico sabe que ele precisa proteger o motor contra sobrecargas e contra curto-circuitos, além disso ele precisa seccionar o circuito de potência. Nestas condições, avalie as alternativas abaixo para ajudar o técnico a decidir qual, ou quais dispositivos ele deve escolher resolvendo o problema de espaço dentro do painel. ( ) a) Disjuntor Termomagnético ( ) b) Disjuntor Diferencial Residual (DR) ( ) c) Relé Térmico e Disjuntor Termomagnético ( ) d) Disjuntor-motor ( ) e) Fusível NH Assista agora à videoaula sobre Dispositivos de Proteção e Segurança – Situação Prática. 16/16 Referências Bibliográficas Se você desejar saber mais sobre Dispositivos de Proteção e Segurança, consulte: JUNIOR, Geraldo C. N. Comandos elétricos: Teoria e atividades. 1.ed. São Paulo: Érica, 2014 FILHO, Guilherme E. F. F. DIAS, Rubens A. Comandos elétricos: componentes discretos, elementos de manobra e aplicações. 1.ed. São Paulo: Érica, 2015 - Comandos Elétricos: Dispositivos de Proteção https://www.youtube.com/watch?v=ADrCDVmBcpU Se você ficou com alguma dúvida, acesse o Fale Conosco e pergunte a um especialista, mencionando o assunto: Dispositivos de Proteção e Segurança.