Comando e Proteção

1. Comando e Proteção

2. DISPOSITIVOS DE COMANDO DOS CIRCUITOS • a) Interruptores: É uma chave capaz estabelecer, conduzir e interromper correntes sob condições normais do circuito, que podem incluir sobrecargas de funcionamento especificadas, como também, conduzir por tempo especificado correntes anormais, como as de curto-circuito. É uma chave seca de baixa tensão, de construção e características elétricas adequadas a manobras de circuitos de iluminação, de aparelhos eletrodomésticos e aplicações equivalentes. • Os interruptores unipolares, simples, paralelos ou intermediários, devem interromper unicamente o condutor fase e nunca o condutor neutro. Isto possibilita reparar e substituir lâmpadas sem risco de choques, bastará desligar o interruptor.

3. Interruptor Simples: É uma peça que permite o comando de uma lâmpada ou um grupo de lâmpadas a partir de um ponto.

4. 2) Interruptor “three - Way” ou Paralelo: É usado em escadas ou dependências, cujas luzes, pela extensão ou por comodidade, se deseja apagar ou acender de dois pontos diferentes.

5. Interruptor “four-Way” ou Intermediário: Permite o comando de três ou mais pontos diferentes. Este tipo de sistema exige, nas extremidades, ou seja, junto à fonte e junto à lâmpada, interruptores “three- Way”.

6. Dispositivos de comando de circuitos: • Interruptores unipolares interrompem a corrente no fio fase; • Circuitos alimentados por dois condutores fase (bifásico), devem utilizar interruptores bifásicos; • Circuitos alimentados por três condutores fase (trifásicos), devem utilizar interruptores trifásicos; • Chaves de faca com porta fusíveis: Dispositivos de proteção e interrupção simultânea

7. Chave magnética (comandadas a distância): • Chave magnética protetora: Combinação de chave magnética com relés de proteção (sobrecarga); • Chave magnética combinada: Associação da chave simples com relé térmico, fusíveis ou disjuntor (proteção para motores) • Pressostato: Dispositivo de pressão que opera em função de pressões predeterminadas; • Termostato: Dispositivo sensível a temperatura que fecha ou abre automaticamente um circuito; • Contatores: Dispositivos eletromecânicos que permitem o comando de um circuito a distância; • Relé térmico: Protege um equipamento contra danos térmicos de origem elétrica.

8. Relés de subtensão : bobina de mínima tensão que numa falta ou queda de tensão interrompe a passagem de corrente; • Relés de tempo: utilizados em manobras temporizadas de comando, proteção e regulagem • Master switch (chave-mestra): Comanda de um só ponto várias lâmpadas situadas em locais diferentes; • Relés de partida: atenua o efeito do torque na partida (principalmente de motores de pequeno porte); • Comando por células fotoelétricas: promovem o acionamento automático da iluminação em ambientes abertos.

9. DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS • Os condutores e equipamentos que fazem parte de um circuito elétrico devem ser protegido automaticamente contra curto-circuitos e sobrecargas. Os dispositivos classificam-se conforme o objetivo a que se destinam: • a) dispositivos que assegurem apenas proteção contra curto-circuito; • b) dispositivos que protejam eficazmente apenas contra sobrecargas; • c) dispositivos que proporcionem segura proteção contra sobrecarga e curto-circuito.

10. Dispositivos de proteção contra curto-circuitos • Deve interromper a corrente antes que os efeitos térmicos e mecânicos danifiquem as instalações; • Descrito na seção 5.3.4 da NBR 5410; • A capacidade de interrupção do circuito deve ser, no mínimo, igual a corrente de curto pressumida; • Dispositivo com capacidade inferior é admitido se outro com capacidade necessária estiver a montante; Onde: Ik = Corrente de Curto-circuito pressumida. Iint = Corrente de abertura da Proteção.

11. A fórmula para a determinação desse tempo é dada por: • Onde: • t = duração do tempo em segundos; • k = constante que depende do tipo de condutor; • I = corrente de curto-circuito, A; • S = seção do condutor em mm2. • Os dispositivos empregados para a proteção contra curto-circuitos são: • Fusíveis; • Disjuntores. • Os dijuntores termomagnéticos também protegem contra sobrecargas prolongadas.

12. Fusíveis: • Dispositivo adequadamente dimensionado para interromper a corrente de sobrecarga ou curto-circuito; • Normalização internacional (IEC 60269) e nacional (NBR’s 11840 a 11849) definem três tipos de fusíveis: • gG: para proteção contra sobrecarga e curto-circuitos; • gM: apenas proteção contra curto-circuitos (proteção contra sobrecarga realizada por relé térmico); • aM: apenas proteção contra curto-circuitos (proteção contra sobrecarga realizada por proteção complementar); • Fusível de rolha: seus contatos ficam numa peça roscada; • Fusível cartucho: o elemento fusível é encerrado num tubo protetor de material isolante;

13. Zonas de tempo: • Fusível diazed (tipo D): limitador de corrente cujo o tempo é tão curto que o valor de crista da corrente não é atingido; • Fusível NH: limitador de corrente de alta capacidade de interrupção, para correntes nominais de 6 a 1.000 A.

14. Limitação de corrente pelo fusível:

15. Zonas de fusão e não fusão:

16. Exemplo de Fusíveis:

17. Disjuntores: • Dispositivos de manobras e proteção, capazes de: • Estabelecer, conduzir e interromper correntes em condições normais do circuito; • Estabelecer, conduzir por tempo especificado e interromper correntes em condições anormais do circuito. • Normalização internacional (IEC 60947-2) e nacional (NBR IEC 60947-2); • Operam com disparadores que podem ser térmicos, eletromagnéticos e eletrônicos; • Os térmicos atuam na ocorrência de sobrecarga moderada. Funcionam pela dilatação desigual de suas lâminas; Alguns possuem uma faixa de corrente ajustável. • Os magnéticos possuem uma bobina que atrai uma peça articulada quando a corrente atinge um determinado valor;

18. Característica típica de um disjuntor termomagnético:

19. Os eletrônicos compreendem sensores de corrente, processamento de sinais e comando de atuadores.Característica tempo corrente de um disparador eletrônico:

20. Escolha do disjuntor: As seguintes informações devem ser fornecidas pelo fabricante: • Tipo (modelo) do disjuntor; • Características nominais - tensão nominal em Vca; - nível de isolamento; - curvas características (tempo x corrente) - corrente nominal; - frequência nominal; - capacidade de estabelecimento em curto-circuito; - capacidade de interrupção em curto-circuito; - ciclo de operação.

21. Correntes convencionais de não-atuação (Int), de atuação (I2) e tempo convencional para disjuntores BT.

22. Diferentes categorias de disjuntores de BT

23. EXEMPLO DE DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS BIPOLAR

24. Dispositivo diferencial-residual (DR) • Equipamentos de seccionamento mecânico destinado a abertura dos contatos quando ocorre corrente de fuga à terra; • Sua finalidade é proteger vidas humanas contra choques elétricos (correntes ≤ 30 mA); • Não protege o circuito contra sobrecorrentes ou curto-circuitos; • Necessita da conexão com o neutro; • Locais que devem possuir o dispositivo DR: • Circuitos de banheiros ou chuveiros; • Circuitos de tomadas externas; • Circuitos de utilização residencial (cozinha, copa...); • Circuitos em edificações não-residenciais com tomadas que sirva cozinha, copa, lavanderias, áreas de serviço, garagens e áreas internas molhadas.

25. Princípio de funcionamento:Constituição: Contatos fixos e contatos móveis; Transformador diferencial; Disparador diferencial

26. Observações sobre as aplicações dos dispositivos DR • Para o esquema TT, se a instalação for protegida por um único DR, este deve ser colocado na origem da instalação; • Outra opção é o uso de vários dispositivos, um em cada derivação; • Neste esquema, deve-se levar em consideração o valor da resistência de aterramento RA, para não ocorrer tensões entre essa e a corrente de fuga de vários DR’s; • Cada instalação de um prédio deve possuir proteção diferencial própria: • Administração, apartamentos, lojas, devem possuir DR’s localizados nas respectivas origens ou nos quadros de distribuição. • O condutor de proteção é o único que não deve passar pelo DR; • Cuidados na instalação de equipamentos CC.

27. Seleção dos equipamentos DR de acordo com o esquema de aterramento: Esquema TN: as massas podem ser protegidas por DR. Não há a necessidade de ligá-las ao condutor de proteção, desde que ligadas a um eletrodo de aterramento; Esquema TT: se protegido por um único dispositivo DR, este deve ser colocado na origem da instalação; Esquema IT: a corrente residual de não atuação do dispositivo deve ser igual ou maior à corrente que circula quando uma primeira falta franca à terra afete um condutor fase.

28. Seletividade • Escolha adequada de fusíveis e disjuntores de tal forma que, na presença de um defeito na instalação, uma mínima parte seja afetada; • A proteção mais próxima do defeito deve ser a primeira a atuar; • Coordenação dos tempos de atuação dos dispositivos de proteção; • Formas de seletividade: • Seletividade entre fusíveis; • Seletividade entre disjuntores; • Seletividade entre disjuntores e fusíveis em série.