Relé de Sobrecorrente - Parte 02

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Relé de Sobrecorrente – Parte02
Professor: Rogério Gaspar de Almeida
Disciplina: Proteção de Sistemas Elétricos
Departamento de Engenharia Elétrica
João Pessoa – PB
Múltiplo do Relé
• No caso do relé de eletromagnético, o ajuste da 
corrente de atração é feita pela mudança do tap
da bobina magnetizante do relé, como ilustra a 
figura abaixo:
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Tap da bobina Magnetizante do Relé
Múltiplo do Relé
• Variando-se o tap e as espiras da bobina, como 
ilustrado na figura anterior, pode-se conseguir a 
mesma força magnetomotriz, e portanto, a 
mesma força de atração. Isto é:
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TAP 1A 1A. 100 espiras = 100 A.e. 
TAP 1,25A 1,25A. 80 espiras = 100 A.e. 
TAP 2A 2A. 50 espiras = 100 A.e. 
TAP 2,5A 2,5A. 40 espiras = 100 A.e. 
TAP 4
  
  
  
  
A 4A. 25 espiras = 100 A.e.   
Múltiplo do Relé
• Quando a corrente de operação do sistema 
elétrico for igual a corrente de tap, o relé está no 
limiar de operação. Deste modo o tap do relé é 
também conhecido como corrente de ajuste do 
relé, ou seja:
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ajuste do relé Tap do ReléI 
• Para o relé atuar, a corrente de sobrecarga 
ou de curto circuito deve ser maior que a 
corrente de ajuste do relé.
Múltiplo do Relé
• Portanto, o múltiplo (M) do relé, indica quantas 
vezes a corrente de defeito é maior que o seu 
tap. O cálculo do múltiplo do relé é dado por:
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ajuste do relé
M = 
.
ps s II I
I Tap RTC Tap
 
Obs: Para o mesmo múltiplo do relé, a força de 
atração na alavanca é a mesma.
Temporização do Relé de Sobrecorrente
Eletromecânico
• Os relés de atração eletromagnética pode ser 
temporizado utilizando-se os usuais artifícios:
– Temporização por óleo;
– Acoplamento de um relé auxiliar de tempo
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• A temporização por óleo é bem rústica e 
simples. Por esta razão a sua imprecisão é 
relevante.
Curva Tempo x Corrente do Relé de Armadura 
Atraída com Temporização a Base de Óleo
Mecanismo de retardo de Tempo do Relé de 
Sobrecorrente Temporizado a óleo
Temporização do Relé de Sobrecorrente
Eletromecânico
• Já a temporização com Relé Auxiliar de Tempo 
é ilustrado abaixo:
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Temporização com Relé Auxiliar de Tempo
Relé de Indução Eletromagnética
• Este tipo de relé funciona com o mesmo 
princípio de um motor elétrico, onde o rotor 
(tambor ou disco) gira. O giro do rotor produz o 
fechamento do contato NA (trip) do relé, que 
ativa o circuito ou mecanismo que provoca a 
abertura do disjuntor;
• Principais tipos de relés de Indução 
Eletromagnética:
– Relé de disco de indução por bobina de sombra;
– Relé tipo medidor kWh;
– Relé tipo cilindro de indução;
– Relé tipo duplo laço
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Relé de Indução Eletromagnética
• Relé de Disco de Indução por Bobina de 
Sombra
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Relé de Disco de Indução com Bobina de Sombra
Visão espacial do Relé 
1
p s s
2
I I NI Força Torque gira o disco
          
Relé de Indução Eletromagnética
• Como os fluxos 1 e 2 foram obtidos da 
mesma corrente, o torque  atuante no disco é 
proporcional a Is x Is, ou seja, 
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2
sτ I
• Cada corrente de curto-circuito produz um 
torque, e como a distância entre o contato fixo e 
móvel para uma regulagem é fixa, pode-se 
traduzir uma equação simbólica do tempo de 
atuação do relé, que pode ser:
2I .t = K
• Onde K é uma constante que depende de cada 
posição da alavanca entre os contatos fixo e 
móvel do relé.
Relé de Indução Eletromagnética
O relé de Disco de Indução por bobina de sombra é largamente 
utilizado em sistemas radiais, ou em tronco radial proveniente de um 
sistema em anel. Contudo não é adequado para um sistema elétrico 
em anel, ou seja, não é direcional. Os relés direcionais serão vistos 
mais adiante.
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Disco de Indução e Alavanca de Tempo
Característica de Tempo Inverso
Relé de Indução Eletromagnética
• Relé Tipo Medidor de kWh
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Relé com 1 (uma) grandeza de atuação Relé com 2 grandeza de atuação
Obs: O relé de 1 (uma) grandeza de atuação não é 
direcional, enquanto que o relé de 2 grandezas de atuação 
é direcional
Relé de Indução Eletromagnética
• Relé Tipo Cilindro de Indução e Relé Tipo Duplo Laço 
de Indução.
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Relé Tipo Duplo Laço de Indução
• Estes relés apresentam grande
sensibilidade, pois suas bobinas
estão colocadas espacialmente a
90 para funcionar com torque
máximo;
• Outra característica importante é
que suas bobinas podem ser
conectadas e energizadas por
grandezas diferentes, dando
origem a diversos tipos de relés.
Relés Eletrônicos ou Estáticos
• Os Relés Eletrônicos ou Estáticos são relés construídos 
com dispositivos eletrônicos, próprios e específicos aos 
objetivos da proteção;
• Nestes relés não há nenhum dispositivo mecânico em 
movimento, todos os comandos e operações são feitos 
eletronicamente;
• Os relés estáticos, em regra, sempre acabam operando 
com relé auxiliar eletromecânico que ao fechar o seu 
contato auxiliar provoca a abertura ou ativa à abertura 
do disjuntor. Muitos são chamados de relés semi-
estático porque há alguns componentes mecânicos 
associados.
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Relés Digitais
• Os Relés Digitais são relés eletrônicos gerenciados por 
microprocessadores;
• Tratam-se, portanto, de microcomputadores específicos, 
onde sinais de entrada das grandezas e parâmetros 
digitados são controlados por um software que 
processa a lógica da proteção através de um algoritmo;
• O Relé Digital pode simular um relé ou todos os relés 
existentes num só equipamento, produzindo ainda 
outras funções, tais como, medições de suas grandezas 
de entrada. É usualmente designado de Relé de multi-
função.
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Relés Digitais
• Vantagens:
– Pode efetuar varias funções como proteção, supervisão de rede; 
transmissão de sinais, conexão com computador, etc;
– Compactação de espaço (armários e salas de controle);
– Diminuição acentuada de fiação nos painéis e sala de operação;
– Exigência de TCs com menores classes de exatidão;
– Diminuição de preço ao longo do tempo;
– Escolha da forma da função de atuação em relação ao tempo 
possibilitando melhor faixa de coordenação na proteção;
– Ajustes diferenciados para os tipos de defeitos trifásicos, bifásicos e 
monofásicos;
– Efetuar Vários níveis de ajustes que automaticamente se adaptam com 
a mudança da configuração do circuito da subestação;
– Possibilidade de emular qualquer relé eletromecânico;
– Permissão de bloqueios advindo de outros relés;
– Verificação de redundância para evitar operação indevida
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Relés Digitais
• Desvantagens:
– Necessita estar alimentado por uma fonte externa de energia. Qualquer 
problema nesta fonte desliga o relé;
– Necessita de climatização para manter a estabilidade e a integridade de 
seus componentes;
– Vida relativamente curta, estimada de 10 a 15 anos;
– Obsolescência devido ao rápido avanço tecnológico;
– Dificuldade na compatibilidade de protocolos de comunicação com o 
sistema de supervisão ou com relés de fabricante diferentes;
– Muitas funções associadas em um só equipamento, que no caso de 
defeito perde-se algumas ou todas as funções;
– Defeitos internos no relé requerem a troca completa de módulos;
– Requerem baixo aterramento;
– Sujeitos a interferência eletromagnética;
– Possibilidade de ações de hacker, se a rede de comunicação estiver 
conectada a internet. 
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