Aulas dispositivo de proteção, manobra

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ACIONAMENTOS 
ELÉTRICOS
Profº Nayane Moura Neris
Email: nayane.neris@unialfa.com.br
Dispositivos Elétricos
• Os dispositivos elétricos são componentes de um
sistema automatizado que recebem os comandos
do circuito elétrico, acionando as máquinas
elétricas;
• As chaves auxiliares botoeiras são comandadas
manualmente e têm a finalidade de:
- interromper ou estabelecer momentaneamente, por
pulso, um circuito de comando para iniciar,
interromper ou comandar um processo de automação.
Dispositivos Elétricos
• As botoeiras possuem cores definidas por normas
de acordo com a sua função:
- Vermelho: parar, desligar ou botão de emergência;
- Amarelo: iniciar um retorno, eliminar uma condição
perigosa;
- Verde ou Preto: ligar, partida;
- Branco ou Azul: qualquer função diferente das
anteriores.
Dispositivos Elétricos
• Quanto à instalação, devem estar dispostas com
espaçamento correto e padrão;
• O botão “desliga” deve ficar abaixo do botão
“liga” na posição vertical;
• Na posição horizontal, o botão “desliga” geralmente
está à direta do botão “liga”.
Dispositivos Elétricos
• Dispositivos de comando: elementos de
comutação que permitem ou não a passagem da
corrente elétrica entre um ou mais pontos do
circuito;
• Chave impulso (ou sem retenção): só permanece
acionada mediante aplicação de força externa.
Cessada a força, o dispositivo volta à posição
inicial. Dentro das chaves existem dois tipos de
contato: normalmente aberto e normalmente
fechado.
Dispositivos Elétricos
• Contato normalmente aberto (NA):
- Sua posição em estado natural é aberta;
- Permanece aberto até que seja aplicada uma força
externa;
- Também é freqüentemente chamado, na maioria das
aplicações industriais, de contato NO (do inglês:
normally open).
Dispositivos Elétricos
• Contato normalmente aberto (NA):
- Contatos de alta capacidade de corrente de
comutação são chamados de contatos de carga,
contatos de força ou contatos principais;
- São aplicados em ramais de motores ou de cargas,
com altas intensidades de corrente elétrica.
Dispositivos Elétricos
• Contato normalmente aberto (NA):
- Os contatos a serem usados nos próprios comandos
são chamados auxiliares;
- Suportam baixas intensidades de corrente, e não
podem ser aplicados em circuitos de carga;
- A sua marcação é feita por meio de dois dígitos. O
primeiro dígito representa o número seqüencial do
contato, o segundo representa o código de função,
que no caso dos contatos auxiliares NA são 3 e 4.
Dispositivos Elétricos
• Contato normalmente aberto (NA):
Dispositivos Elétricos
• Contato normalmente fechado (NF):
- Sua posição original é fechada;
- Permanece fechado até que seja aplicada um força
externa;
- Freqüentemente denominado na maioria das
aplicações industriais de contato NC (do inglês:
normally closed).
Dispositivos Elétricos
• Contato normalmente fechado (NF):
- A marcação é feita por dois dígitos. O primeiro dígito
representa o número seqüencial do contato, o
segundo representa o código de função, que no caso
dos contatos auxiliares NF são 1 e 2.
Dispositivos Elétricos
• Simbologia
Dispositivos Elétricos
• Chave com retenção (ou trava): uma vez
acionada, seu retorno à situação anterior
somente acontece com um novo acionamento.
Dispositivos Elétricos
• Chave de contatos múltiplos com ou sem
retenção:
- Chaves com vários contatos NA e/ou NF agregados;
- A figura abaixo exibe dois conjuntos de contatos, em
que a linha tracejada representa um acoplamento
mecânico entre os contatos:
Dispositivos Elétricos
• Chave de contatos múltiplos com ou sem
retenção:
- Os contatos são acionados
simultaneamente, juntamente
com alguns modelos de
botões utilizados em
acionamentos elétricos.
Dispositivos Elétricos
• Chave seletora:
- Possui duas ou mais posições;
- Permite selecionar uma entre várias posições em um
determinado processo com ponto de contato comum
(C);
- Pode ser chamada de chave comutadora, contato
three-way ou contato paralelo;
- Esse tipo de chave representa uma função composta,
sendo a parte superior um contato NF e a inferior um
NA.
Dispositivos Elétricos
Para a escolha das chaves, devemos levar em consideração as especificações de 
tensão nominal e corrente máxima suportável pelos contatos.
Como eu posso estragar uma chave seletora?
Dispositivos Elétricos
• Interruptores fim de curso:
- Dispositivos auxiliares de comando, de acionamento,
que atuam num circuito com função bastante
diversificada, como:
•Comando de contatores;
• Comando de circuitos de sinalização para indicar a posição
de um determinado elemento móvel.
Dispositivos Elétricos
• Interruptores fim de curso:
eduardo@ifc-riodosul.edu.br
-As chaves auxiliares fim de curso são constituídas por
uma alavanca ou haste, com ou sem roldanas na
extremidade, que transmite o movimento aos
contatos que se abrem ou se fecham de acordo com a 
sua função, que pode ser:
- Controle: sinaliza os pontos de início ou de parada de
um determinado processo;
- Segurança: desliga equipamentos quando há abertura
de porta ou equipamento e alarme.
Dispositivos Elétricos
Dispositivos Elétricos
Dispositivos Elétricos
Dispositivos Elétricos
Dispositivos Elétricos
• Relé:
- Nada mais é do que uma chave impulso acionada pelo
campo magnético;
- O Relé e sua Representação:
Dispositivos Elétricos
• Relé:
Dispositivos Elétricos
• Relé:
- Circuito de Auto-Retenção:
Dispositivos Elétricos
• Contator:
- Assim como relé, o contator é uma chave de
comutação eletromagnética;
- O contator é empregado, geralmente, para acionar
máquinas e equipamentos elétricos de grande
potência, enquanto que o relé é usado em cargas de
pequena potência.
Dispositivos Elétricos
• Contator:
Dispositivos Elétricos
• Contator:
Dispositivos Elétricos
• Contator:
- Para a escolha de relés e contatores, devemos levar
em consideração as especificações do número de
contatos, tensão nominal da bobina e corrente
máxima nos contatos.
Dispositivos Elétricos
• Contator:
- Para a escolha de relés e contatores, devemos levar
em consideração as especificações do número de
contatos, tensão nominal da bobina e corrente
máxima nos contatos.
Dispositivos Elétricos
• Montar o circuito de comando para acionamento de
um contator com os requisitos específicos do
projeto
• Caso 1: O contator deve ser acionado por um botão
e desligado por outro.
• Caso 2: O contator deve ser acionado somente
quando dois botões forem pressionados
simultaneamente e desligado em um único botão.
• Caso 3:O contator deve poder ser acionado por dois
botões independentes e desligado quando os dois
botões de desligar forem acionados juntos.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Nas partes integrantes do dispositivo de partida
de um motor, temos todos os componentes
necessários ao comando e proteção;
• A seleção dos componentes (comando e
proteção) está relacionada diretamente com o
desempenho da instalação em questão.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Os dispositivos de comando (manobra) e de
proteção podem ser divididos em:
• Dispositivos de baixa tensão (BT): empregado em
circuitos cuja tensão da linha é menor que 1000
V;
• Dispositivos de alta tensão (AT): empregado em
circuitos cuja tensão da linha é maior que 1000 V.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Dentro desses dispositivos, podemos encontrar três
tipos de circuitos:
- Circuito principal: constitui o conjunto de todos os
circuitos associados, em que os dispositivos de comando
ou proteção têm a função de fechar ou abrir;
- Circuito de comando: comanda a operação de
fechamento, abertura ou ambas;
- Circuito auxiliar: diferente dos dois primeiros, usado
também para outras finalidades, tais como sinalizaçãoe
intertravamento.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Outros conceitos importantes:
- Pólo: é uma parte do circuito principal de um
dispositivo de manobra associada apenas a uma fase
do circuito;
- Operação: é o movimento dos contatos móveis do
circuito principal do dispositivo de manobra, de uma
posição para outra;
- Operação do dispositivo - ponto de vista elétrico:
estabelecer ou interromper corrente.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Outros conceitos importantes:
- Operação do dispositivo - ponto de vista mecânico:
abrir ou fechar os contatos;
- Ciclo de operação: sucessão de operações de uma
posição à outra e a volta à posição inicial;
- Seqüência de operações: sucessão de operações
especificadas em determinados intervalos de tempo.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Dentro dos dispositivos elétricos de baixa tensão,
encontramos classificações em virtude das
funções do dispositivo, tais como:
- Seccionamento;
- Proteção contra curtos-circuitos e contra sobrecargas;
- Comutação.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Seccionamento:
- Consiste em isolar eletricamente uma instalação da
rede que a alimenta;
- Assim, é possível intervir com segurança nas
instalações, ou nas máquinas e nos equipamentos
elétricos.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Seccionamento:
- Quando um determinado equipamento possuir
diversos dispositivos de partida de motor, não é
necessário equipar cada dispositivo com um
seccionador;
- Deve-se prever um isolamento geral, para que seja
factível desligar totalmente o equipamento da energia
elétrica.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Seccionamento:
- Tem-se dois grandes grupos de equipamentos
responsáveis pelo seccionamento:
- Seccionadores;
- Interruptor.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Seccionadores:
- São formados por um bloco de contatos e por um
dispositivo de comando frontal ou lateral;
- O fechamento e a abertura são comandados
manualmente por manopla.
Dispositivos de Comando e de Proteção
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Seccionadores:
- A velocidade de fechamento e abertura depende da
ação do operador;
- A seccionadora nunca deve ser manobrada com carga
e a corrente deve ser interrompida previamente no
circuito de comutação (contator ou disjuntor).
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Seccionadores:
- Para proteção, podem possuir um contato auxiliar de
pré-fechamento ligado em série com a bobina;
- Este contato abre antes e fecha depois dos pólos do
seccionador;
- Logo, em caso de manobra acidental com carga,
interrompe a alimentação da bobina do contator antes
que os pólos do seccionador abram.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Seccionadores:
- O estado dos contatos deve ser indicado com clareza
pela posição do dispositivo de comando;
- Interrupção aparente: indicador mecânico
independente;
- Interrupção visível: pela visibilidade dos contatos.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Interruptores:
- É um aparelho mecânico de manobra capaz de
estabelecer, suportar e interromper corrente nas
condições normais do circuito;
- Adicionalmente, suporta condições especificadas de
sobrecarga em serviço, e durante um tempo
determinado, correntes em condições anormais
especificadas do circuito, tal como um curto-circuito.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Interruptores:
- É garantida uma abertura e um fechamento rápido,
em virtude de um mecanismo ligado ao dispositivo de
comando manual;
- Isto garante toda a segurança de um interruptor para
que seja manobrado com carga;
- Suas características são provenientes da categoria de
emprego, que indicam os circuitos cuja alimentação é
mais fácil ou mais difícil de estabelecer e interromper.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Interruptores:
- Do mesmo modo que no seccionador, pode-se ter um
interruptor equipado com um dispositivo de cadeados
para travas e com fusíveis;
- Há possibilidade de se acrescentar blocos adicionais a
um aparelho base;
- Deste modo, é possível completar ou modificar um
aparelho para adaptá-lo a uma necessidade
operacional.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Proteção: a seguir são apresentadas algumas
falhas típicas em instalações elétricas.
- Sobretensão, queda de tensão, desiquilíbrio ou falta
de fase: causam um aumento da corrente absorvida;
- Curtos-circuitos: podem ser de intensidade muito
elevada e devem ser controlados a tempo para evitar
graves avarias nos componentes do circuito;
- Rotor bloqueado: sobrecarga momentânea ou
prolongada de origem mecânica que provoca um
aumento da corrente absorvida pelo motor e um
aquecimento perigoso nos enrolamentos.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Proteção: para evitar tais problemas, os sistemas
de partida dos motores devem ser providos de:
- Proteção contra curtos-circuitos: para detectar e
interromper o mais rápido possível correntes anormais
superiores a dez vezes a corrente nominal (In);
- Proteção contra sobrecargas: para detectar aumentos
da corrente até 10In e interromper a partida antes que
o aquecimento do motor e dos condutores provoque a
deterioração dos isolantes.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Proteção: em virtude do tipo de circuito podem
ser previstas proteções complementares:
- Controle de defeito de isolação, de inversão de fases,
falta de fases, de temperatura dos enrolamentos;
- As proteções são efetuadas pelos seguintes
equipamentos: fusíveis, disjuntores, relés de proteção
térmica, relés de proteção eletrônica, relés de
medição ou aparelhos com múltiplas funções.
Dispositivos de Comando e de Proteção
• Comutação: consiste em estabelecer, interromper
e, no caso da variação de velocidade, regular o
valor da corrente absorvida por um motor. Pode
empregar os seguintes componentes:
- Eletromecânicos: contatores, disjuntores-motor;
- Eletrônicos: relés contatores estáticos (ou relé de
estado sólido), partidas progressivas e conversores de
freqüência.
Fusíveis
• Componentes de circuito de alimentação que têm
como função a proteção contra curto-circuito;
• Além das linhas alimentadoras, protegem os
dispositivos de comando em caso de um curto-
circuito interno;
• Atuam também como limitadores das correntes de
curto-circuito.
Fusíveis
• Sua operação é baseada em um elemento fusível
devidamente projetado que abre o circuito,
interrompendo-o na existência de uma falha;
• O fusível é basicamente um fio ou uma lâmina,
geralmente de cobre, prata, estanho, chumbo ou
liga, alocado no interior de um corpo geralmente
de porcelana e hermeticamente fechado.
Fusíveis
• Possui um indicador que permite verificar a integridade
do elo fusível;
• No seu interior há um material granulado chamado
extintor, geralmente se usa areia de quartzo de
granulometria adequada.
Fusíveis
• O elemento fusível pode assumir diversas formas,
de acordo com a sua corrente nominal;
• Pode também possuir um ou mais fios de lâminas
em paralelo, com trecho de seção reduzida;
• Existe um ponto de solda em que a temperatura
de fusão é menor que a do elemento fusível.
Fusíveis
• Em regime permanente, o condutor e o elemento
fusível são percorridos pela mesma corrente, a
qual produz aquecimento;
• A temperatura no condutor atinge um valor Ɵ1;
• Por ter uma maior resistência, o fusível tem um
aquecimento maior Ɵ2 com pico no meio do
elemento fusível.
Fusíveis
• A temperatura ƟA não deve ultrapassar um valor
determinado por norma para não prejudicar a vida útil da
isolação dos condutores;
• A corrente que pode percorrer o fusível sem que tal valor
seja ultrapassado chama-se corrente nominal do fusível.
Fusíveis
• No ato da fusão, o elemento fusível está
interrompido mecanicamente;• Todavia, ainda há corrente elétrica, a qual é
mantida por um arco elétrico;
• Em virtude da ação da areia contida no interior do
fusível, o arco elétrico é extinguindo.
Fusíveis Ultrarrápidos
• São indicados para proteção de diodos e tiristores,
sendo na prática recomendados para retificadores
e conversores de frequência. Sua atuação pode-se
dar por três fatores:
- Curto-circuito interno: um componente defeituoso
produz um curto-circuito no conversor;
- Curto-circuito externo: uma falha no consumidor pode
produzir um curto-circuito no conversor.
Fusíveis Ultrarrápidos
- Defeito durante a operação (frenagem regenerativa):
no caso de falhas do sistema de controle do conversor
atuando como inversor a ponte retificadora dá origem
à configuração similar à de um curto-circuito entre a
rede corrente trifásica e a malha de corrente contínua;
• A instalação dos fusíveis deve ser feita entre o
ramal de alimentação e os dispositivos a serem
protegidos.
Disjuntor
Tipos construtivos básicos
Mini disjuntores
Caixa moldada (molded case circuit breaker).
 Aberto tipo força (power air circuit breaker).
Mini Disjuntor
Disjuntor Caixa Moldada
Disjuntor tipo força (power air circuit breaker)
Disjuntor Termomagnético - DTM
Fonte: Weg Fonte: Merlin Gerin
Disjuntor
Definição
“Dispositivo de manobra (mecânico) de operação não manual, que tem
uma única posição de repouso e é capaz de estabelecer (ligar), conduzir e
interromper correntes em condições normais do circuito, inclusive
sobrecargas de funcionamento previstas.”
Representação dos componentes de 
um disjuntor tripolar
Disjuntor para manobra e 
proteção de motores 3VL
Minidisjuntores para manobra 
e proteção 5SX
Curva característica 5SX
Disjuntores Termomagnéticos
Aplicações:
Proteção contra curto-circuito
Manobras
Proteção contra correntes de sobrecarga
Disjuntores devem SEMPRE ser ligados aos condutores FASE.
Disjuntores Termomagnéticos
Em resumo, os DTMs cumprem 3 funções básicas:
1. Abrir e fechar os circuitos (Manobra)
2. Proteger os condutores e equipamentos contra sobrecarga
(dispositivo térmico)
3. Proteger condutores contra as correntes de curto-circuito
(dispositivo magnético).
DTMs – Princípio de funcionamento
Disjuntores Termomagnéticos atuam por:
◦ Efeito térmico com sobrecarga.
◦ Efeito eletromagnético com corrente de curto-circuito.
DTM - Efeito Térmico
Disparador térmico simples: 
◦ Elemento bimetálico: duas lâminas de metal soldadas, com diferentes
coeficientes de dilatação térmica.
◦ Quando sensibilizadas por uma corrente superior ao estabelecido ambas
dilatam, de maneira desigual, arqueando o conjunto e deslocando a barra
de disparo.
DTM - Efeito Térmico
Disparador térmico simples
Posição Normal Posição de Disparo
DTM - Efeito Térmico
Disparador térmico Compensado
a) Posição normal b) Posição pré-disparo
Compensa a elevação de temperatura do ambiente.
c) Posição de disparo
DTM - Efeito Térmico
DTM - Efeito Eletromagnético
Disparador magnético:
◦ Bobina que, quando conduz corrente acima do valor estabelecido, atrai um
êmbolo ferromagnético processando a abertura dos contatos do disjuntor.
DTM - Efeito Eletromagnético
Disparador magnético
Posição normal Posição de disparo
Especificação de Disjuntores
Os seguinte itens devem ser discriminados:
◦ Corrente nominal de operação
◦ Capacidade de interrupção
◦ Tensão nominal
◦ Frequência nominal
◦ Tipo (térmico, magnético, termomagnético, ajustável,...)
Dimensionamento de 
Disjuntores
A NBR 5410-2004 estabelece condições que devem ser cumpridas para
que haja coordenação entre os condutores de um circuito e o dispositivo
de proteção.
O item 5.3.4 da norma diz que a corrente do disjuntor deve interromper a
corrente de sobrecarga antes do aquecimento excessivo dos condutores.
Dimensionamento de 
Disjuntores
O item 5.3.4 estabelece que proteção deve satisfazer as duas inequações:
e
IB – corrente de projeto
IN – corrente nominal do disjuntor
IZ – capacidade de condução dos condutores vivos
I2 – corrente convencional de atuação do disjuntor ou fusível.
Dimensionamento de 
Disjuntores
Condição para atuação sob sobrecarga
Deve atuar em no máximo 1h.
DTM - Curva de atuação
Ação do disparador térmico
Ação do disparador magnético
Múltiplo de IN
Disjuntores Motores
• Estes componentes são simultaneamente
dispositivos de proteção e de manobra. Suas
principais funções são:
- Efetuar a proteção elétrica do circuito com a detecção
de sobrecorrentes e da abertura do circuito;
- Permitem comandar, por meio da abertura e
fechamento voluntário sob cargas, seus respectivos
circuitos em que são instalados.
Disjuntores Motores
Disjuntores Motores
• Características Básicas:
- Ao contrário dos fusíveis, apresentam atuação
multipolar, o que evita a operação desequilibrada nos
equipamentos trifásicos, como no caso do fusível, de
ocorrer a queima de um único elemento;
- Oferecem larga margem de escolha de correntes
nominais;
- Operação repetitiva, isto é, pode ser religado após
terem atuado, sem necessidade de substituição.
Disjuntores Motores
• Características Básicas:
- Sua característica tempo x corrente, podem ser
ajustadas;
- Em alguns casos, permite comando a distância.
Disjuntores Motores
• Possuem como via de regra dois níveis de
proteção:
- Contra sobrecorrentes pequenas e moderadas através
de disparadores magnéticos ou térmicos;
- Contra correntes de curto-circuito através de
disparadores eletromagnéticos.
Disjuntores Motores
• É recomendado o uso de disjuntor motor em partidas
de motores somente nos casos:
- Comando deve ser local;
- Frequência de operação baixa;
- Pouco espaço, pois o disjuntor atende às necessidades de
comutação e proteção de sobrecargas e curtos-circuitos.
- É recomendável, sempre que possível, a associação do
disjuntor motor com o contator.
Disjuntores
Definição de choque elétrico
“É a perturbação de natureza e efeitos diversos que se manifesta no
organismo humano ou animal quando este é percorrido por uma
corrente elétrica”.
G. Kindermann, “Choque Elétrico”, Ed. do Autor, Fpolis,2005.
Choques elétricos
A proteção contra choques elétricos é regulamentada nas normas:
◦ NBR 5410-2004 da ABNT
◦ Normas regulamentadoras 10 e 18 do Ministério do Trabalho
Classificação do Choque 
Elétrico
Contato direto
◦ Contato de pessoas e animais diretamente com partes energizadas de uma 
instalação elétrica.
Contato indireto
◦ Contato de pessoas ou animais com estruturas metálicas ou condutores que, 
acidentalmente, tornaram-se energizadas.
Efeito da Corrente Elétrica
O efeito da corrente depende:
◦ Intensidade da corrente;
◦ Tempo de exposição;
◦ Percurso através do corpo humano;
◦ Condições orgânicas do indivíduo.
Passagem da corrente pelo 
corpo
Efeitos da passagem de 
corrente
Efeitos da passagem de 
corrente
Proteção Contra Choque-
Elétrico
Medida prioritária
Interrupção do fornecimento de 
energia.
Proteção contra contato direto
Isolação das partes vivas:
◦ Deve impedir o contato com as partes vivas da instalação através de uma 
isolação que somente possa ser removida com a sua destruição.
Proteção contra contato direto
Barreiras ou invólucros
◦ Visa impedir todo contato com as partes vivas da instalação elétrica.
Proteção contra contato direto
Obstáculos
◦ Partes vivas são confinadas em compartimentos onde só permitido acesso a 
pessoas autorizadas.
Proteção contra contato direto
Colocação fora de alcance
◦ Consiste em instalar os condutores energizados a uma altura/distância fora 
de alcance das pessoas e animais.
Proteção contra contato 
indireto
Os dispositivos à corrente diferencial-residual (DR)
constituem-se no meio mais eficaz de proteção das
pessoas e animais contra choques elétricos.
Não dispensam o uso de disjuntores e fusíveis.
DRs também diminuem consumo de energia.
Dispositivo DR
Princípiode funcionamento
Atuam quando há uma corrente
residual (de fuga) circulando na
instalação.
Fonte: Mamede
Proteção contra contato direto
A proteção deve ser assegurada por:
◦ Isolação das partes vivas;
◦ Barreiras ou invólucros;
◦ Obstáculos
◦ Colocação fora de alcance.
Dispositivos DRs
Dispositivos a DR podem ser:
◦ Interruptores DR
◦ Disjuntores de proteção
◦ Tomadas com interruptores DR incorporadas
◦ Blocos avulsos
Especificação de DRs
Deve-se observar as características técnicas:
◦ Corrente nominal
◦ Corrente diferencial residual nominal
◦ Tensão nominal
◦ Capacidade de interrupção
◦ Frequência
◦ Número de pólos
DRs e a NBR 5410
A norma exige DRs em:
◦ Tomadas em todo local molhado ou sujeito a lavagem;
◦ Tomadas em áreas externas;
◦ Tomadas internas que alimentam equipamentos na área externa da instalação;
Nesta aplicações a NBR 5410 obriga o uso de DRs de alta sensibilidade (If
>= 30 mA).
Resumo sobre utilização das 
DRs
Devem ser utilizados para proteção:
◦ De pessoas e animais contra contatos acidentais com partes vivas da
instalação elétrica;
◦ Contra perigos de incêndio devido a faltas à terra;
◦ Contra presença de faltas à terra por equipamentos em más condições;
◦ Em locais de grande concentração de umidade.
Relés de Sobrecarga ou Térmico
• A sobre carga é o defeito que se produz mais
frequentemente em máquinas elétricas;
• É uma situação que leva a um superaquecimento por
perda Joule, onde os materiais utilizados suportam
somente até um determinado valor e por um tempo
limitado;
• Tais determinações são feitas por meios de normas
técnicas.
Relés de Sobrecarga
• Sempre que a temperatura de funcionamento de um
motor é ultrapassada, o seu tempo de vida útil é
reduzido significativamente;
• Isto ocorre por causa do envelhecimento prematuro
dos isolantes;
• Com temperatura de funcionamento 10°C acima da
definida, pode reduzir em até 50% a vida de um
motor.
Relés de Sobrecarga
• Contudo, um aquecimento superior ao normal
não gera efeitos se for limitada no tempo e pouco
frequente;
• Para isto, é necessário uma parada do motor e
restabelecimento das condições normais de
funcionamento;
Relés de Sobrecarga
• É função do relé de sobrecarga atuar antes que os
limites de deterioração sejam atingidos;
• Assim, garante-se uma vida útil apropriada aos
componentes do circuito;
• É um dispositivo de proteção baseado em um
método indireto de detecção de sobrecarga;
• É criado um modelo térmico do motor a ser
protegido por um elemento térmico.
Relés de Sobrecarga
• Um relé térmico tripolar tem três bimetálicos;
• Cada um é formado por dois metais unidos por
laminação com diferentes coeficientes de
dilatação e um enrolamento de aquecimento em
volta de cada bimetálico;
• Cada enrolamento está ligado em série com uma
das fases do motor;
Relés de Sobrecarga
• O aquecimento dos enrolamentos provoca uma
deformação nos bimetálicos.
• A deformação é maior ou menor, conforme o
valor da corrente.
Relés de Sobrecarga
• A curvatura do conjunto bimetálico provoca dois
efeitos:
- Liberação do dispositivo de trava: ocasiona a abertura
dos contatos principais do relé de sobrecarga;
- Abertura de um contato fechado: causa a abertura do
circuito de comando de um acionamento do motor.
Relés de Sobrecarga
• São usados para proteger motores e
transformadores de possíveis superaquecimentos
ocasionados por:
- Sobrecarga mecânica;
- Tempo de partida muito alto;
- Rotor bloqueado;
- Falta de fase;
- Elevada frequência de manobra;
- Desvio de tensão e de frequência.
Relés de Sobrecarga
• Em motores trifásicos há a necessidade de instalação
de um elemento térmico por fase;
• O relé térmico não protege em caso de curto-circuito,
logo deve ser associado a fusíveis para proteger de
forma completa a partida do motor;
• O relé deve ser rearmado manualmente e só pode
ocorrerquando os bimetálicos estiverem
suficientemente frios.
Relés de Sobrecarga
• Os fusíveis e os disjuntores protegem o circuito
contra curto-circuito e o relé térmico protege o 
motor contra sobrecarga e falta de fase.
Relés de Sobrecarga
• Os fabricantes oferecem relés térmicos que
encaixam mecanicamente em seus contatores.
Relés de Sobrecarga
• Compensação da temperatura ambiente: há um
bimetálico que é influenciado apenas pela
temperatura ambiente. Assim, somente a
deformação originada pela corrente dispara o relé;
• Classes de desligamento térmico: devem suportar as
corrente de pico nas partidas do motor:
- Classe 10: tempo de partida inferior a 10 segundos;
- Classe 20: tempo de partida de até 20 segundos;
- Classe 30: tempo de partida de até 30 segundos.
Relés de Sobrecarga
• Possuem os seguintes elementos:
1 - Botão de rearme;
2 - Contatos auxiliares;
3 - Botão de teste;
4 - Lâmina bimetálica para
compensação de temperatura;
5 - Cursor de arraste;
6 - Lâmina bimetálica principal;
7 - Ajuste de corrente.
Relés de Sobrecarga
Relés de Sobrecarga
Relés de Sobrecarga
• É possível parametrizar sua atuação de acordo
com funções na sua parte frontal:
- A: somente rearme automático;
- Auto: rearme automático e possibilidade de teste;
- Hand: rearme manual e possibilidade de teste;
- H: somente rearme manual.
Relés de Sobrecarga
Relés de Sobrecarga
• Dimensionamento:
- Devem conter em sua faixa de ajuste a corrente
nominal (In) que circulará por ele;
- É ajustada com o auxílio de um botão que gira
atuando sobre o alongamento ou sobre a curvatura
das lâminas bimetálicas;
- Cada relé cobre apenas uma faixa de corrente, assim
há uma grande variedade de relés de proteção.
Relés de Sobrecarga
• Dimensionamento:
- Não deve ser dimensionado com a corrente nominal,
pois pode haver necessidade de usar fator de serviço
acima de 1;
- In: corrente nominal do motor;
- Ir: corrente de ajuste do relé térmico.
Relés de Sobrecarga
Relés Auxiliares
• É comum o uso de relés para controle de
acionamentos, alarmes, proteção etc. Os mais
comuns são:
- Relé de tempo com retardo na ligação;
- Relé de tempo com retardo no desligamento;
- Relé de tempo estrela-triângulo (Y-Δ);
- Relé de sequência de fase;
- Relé de proteção PTC;
- Relé de falta de fase;
- Relé de mínima e máxima tensão.
Relé de Tempo Estrela-Triângulo (Y-Δ)
• Usado em chaves de partida estrela-triângulo;
• Possui dois circuitos de temporização separados;
• Um controla o contator estrela e o outro tem um
tempo fixo (100 ms) para controle do contator da
ligação das bobinas triângulo.
Relé de Sequência de Fase
• Usado para controle da sequência de fase em
sistemas trifásicos;
• O relé atua caso haja alguma inversão na
sequência das fases R, S, T;
• Seu contato de saída não comuta, bloqueando o
comando do sistema.
Relé de Sequência de Fase
Relé de Falta de Fase
• Detecta a falta de uma ou mais fases e desliga um
contato quando a falta ocorrer;
• Tem um retardo de aproximadamente cinco
segundos, evitando assim que opere sem
necessidade na partida ou na falta de fase por
instante muito breve;
• Dois tipos: com ligação do neutro e sem a ligação do
neutro.