Aula05 Relés e Fusíveis de Força(1)

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Disciplina: 30-434/Instalações Elétricas II
Prof. Iuri Castro Figueiró
iuricastrof@gmail.com
UNIVERSIDADE REGIONAL INTEGRADA DO ALTO URUGUAI E 
DAS MISSÕES - URI
Curso de Engenharia Elétrica – São Luiz Gonzaga
Aula 05
“Projeto de Instalações Elétricas II”
São Luiz Gonzaga, 23 de março de 2016
Sobrecarga
• É um efeito comum em motores elétricos
• Elevação da corrente que causa 
superaquecimento
• Causa envelhecimento dos componentes e 
reduz a vida útil do motor
• Ex.: redução de 50% da vida útil para um 
aquecimento de 10° acima da temperatura 
definida pela classe de isolamento
Sobrecarga
• Principais causas:
Sobrecarga mecânica
Tempo de partida muito alto
Rotor bloqueado
Falta de Fase
Elevada frequência de manobras
Desvio de tensão e/ou frequência
Relé de Sobrecarga
• Tem a função de proteger o motor contra 
sobrecorrentes
A detecção é feita de forma indireta, por meio de pares 
bi-metálicos com diferentes coeficientes de dilatação, 
que ao serem aquecidos pela corrente de fase se 
deformam abrindo um contato
Estrutura Interna
Relé de Sobrecarga
• Ao sobreaquecer o termopar:
Libera o dispositivo de trava, abrindo os contatos 
principais do relé
Abre um contato fechado para o circuito de comando
• Depois de acionado o relé não volta 
rapidamente a sua posição inicial, pois os 
sensores devem esfriar até a sua 
temperatura normal
A temperatura ambiente influencia a operação do relé 
térmico, e para isso existem os relés compensados que 
operam invariavelmente entre -40 e 60 °C
Relé de Sobrecarga
• Classes de Desligamento Térmico
Os relés térmicos protegem os motores contra 
sobrecargas, porém na partida temos um pico de 
corrente e os relés devem deixar passar a sobrecarga 
temporária.
Definidas pelo tempo de sobrecarga temporária devido à 
corrente de partida dos motores
Classe 10: Tp < 10 s
Classe 20: Tp < 20 s
Classe 30: Tp < 30 s
Relé de Sobrecarga
Tempos de desarme
Obs: Para relés operando em temperatura normal de trabalho e sob corrente nominal (estado quente) deve-se considerar os tempos de atuação em torno de 25% a 30% dos valores das curvas. 
Corrente x Tempo
• Exemplo:
• Sobrecarga de 2xIn
Relé de Sobrecarga
Relé de Sobrecarga
Exemplo
Exemplo
Sinalização 
de 
sobrecarga
Codificação
Dimensionamento
• O relé deve conter em sua faixa de ajuste a 
corrente que normalmente irá circular por 
seus contatos, sendo regulado por um botão 
ou parafuso 
• Evitar usar relés com o ajuste máximo fixado 
na corrente nominal de um motor, pois se for 
necessário operar com um fator de serviço 
maior que 1 o relé não permitirá
Normalmente os relés atuam para correntes 25% acima 
do valor de ajuste dentro de alguns minutos
Dimensionamento
• O ideal é ajustar o relé para a corrente de 
trabalho do motor, medida através de 
amperímetro durante sua operação normal, a 
fim de proteger contra falta de fase
• No caso de acionamentos AC4, com 
frequência de manobras maior do que 15 
man./h, o relé de sobrecarga deve ser 
substituído por sonda térmica associada ao 
relé PTC
Dimensionamento
• O ajuste de corrente nos relés deve ser feito 
da seguinte maneira:
 Ir = 1,15 a 1,25In
Relés de Sobrecarga
• Características dos modelos WEG
Exemplo
• Escolher um relé para proteger um motor de 
15 cv, 380 V, 4 pólos, operando em regime 
contínuo AC3.
• FS: 1,0.
Dado de placa: In = 23 A
A
Disciplina: 30-434/Instalações Elétricas II
Prof. Iuri Castro Figueiró
iuricastrof@gmail.com
UNIVERSIDADE REGIONAL INTEGRADA DO ALTO URUGUAI E 
DAS MISSÕES - URI
Curso de Engenharia Elétrica – São Luiz Gonzaga
Aula 05
“Projeto de Instalações Elétricas II”
São Luiz Gonzaga, 23 de março de 2016
Fusíveis
• Principal proteção contra curtos-circuitos, já que relés de 
sobrecargas são lentos para atuarem nestes casos
• Devem, entretanto, não ativar na partida, quando a corrente 
excede em muito à corrente nominal
• Sua operação é baseada no rompimento do elo fusível
• Por isso, em motores, usamos fusíveis de ação retardada 
especiais chamados de DIAZED ou NH
Fusíveis
• A IEC utiliza a classificação com 2 letras, sendo que a 
primeira denomina a "Faixa de Interrupção", ou seja, que 
tipo de sobrecorrente o fusível irá atuar:
 "g" - Atuação para sobrecarga e curto-circuito 
 "a" - Atuação apenas para curto-circuito
• A segunda letra, denomina a "Categoria de Utilização", ou 
seja, que tipo de equipamento o fusível irá proteger:
 "L/G" - Proteção de cabos e uso geral 
 "M" - Proteção de Motores 
 "R"- Proteção de circuitos com semicondutotes
Fusíveis
• 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) 
 "aM" - Fusível para proteção de motores 
(retardados)
 "aR" - Fusível para proteção de semicondutores
(rápidos ou ultra-rápidos)
Aspectos Construtivos
• Elemento fusível
Basicamente um fio ou lâmina de uma liga metálica cuja 
temperatura de fusão é atingida quando percorrido por 
uma corrente acima da especificada (nominal)
Este elemento deve ser de elevada pureza e dureza 
apropriada para desempenhar sua ação de interrupção 
de acordo com a característica de tempo x corrente 
• Base
Ligação entre o circuito e o fusível, devendo se ter 
cuidados contra a sua oxidação, pois pode afetar o 
comportamento do fusível
Aspectos Construtivos
• Corpo Cerâmico
Responsável pelo envolvimento de todas as partes 
internas do fusível
Deve suportar altas temperaturas e pressões
A isolação deve ser mantida mesmo após a fusão do elo
• Meio Extintor
Envolve o elemento fusível com a finalidade de extinguir 
o arco elétrico conduzido pela vaporização do metal
Normalmente é utilizada areia ou compostos de sílica
Tipo “D”
• Diametral ou Diazed
• de 2 a 100 A, 500 V e 50 kA
Tipo “D”
Tipo “NH”
• Niederspannung Hochleistung
• Baixa Tensão / Alta Capacidade
• De 4 a 1000 A, 690 V e 120 kA
Tipo “NH”
Curva de Atuação
Dimensionamento
1. Tempo de fusão virtual:
 suportar o pico de corrente de partida (Ip) durante o 
tempo de partida do motor (Tp)
2. IF  1,2 x In 
 o fusível deve ser dimensionado aproximadamente 20% 
acima da corrente nominal do motor para evitar um 
envelhecimento prematuro
3. IF < Ith
 Os fusíveis devem proteger também os contatores e 
relés
Dimensionamento
• Também depende da 
faixa de ajuste do relé 
de sobrecarga:
Exemplo
• Dimensionar contator, relé e fusíveis para 
proteger um motor de 15 cv, 380 V com um 
tempo de partida de 10 s.
FS = 1.
 In = 23 A
 Ip = In x 8,2 = 188 A
Tp = 10 s
Exemplo
• Critério 1 
50 A
• Critério 2 
 IF  1,2 x 23  27,6 A
• Critério 3 
 IF ≤ 50 A
Exercício
• Dimensionar contantor, relé e fusíveis para 
proteger um motor de 5 cv, 220 V/60 Hz, 
supondo o seu tempo de partida (Tp) de 5 
segundos. 
• FS = 1.
• Ip/In = 8,2
• In = 14 A