Os condutores vivos devem ser protegidos pôr um ou mais dispositivos de seccionamento automático contra sobrecargas (ver 5.3.3) e contra curtos-circuitos (ver 5.3.4), exceto quando as sobrecorrentes forem limitadas de acordo com 5.3.6. Além disso, a proteção contra sobrecargas e a proteção contra curtos-circuitos devem ser coordenadas de acordo com 5.3.5.
NOTAS
1 Os condutores vivos protegidos contra sobrecargas, de acordo com 5.3.3, são considerados igualmente protegidos contra qualquer falta capaz de produzir sobrecorrentes na faixa das correntes de sobrecarga.
2 Para as condições de aplicação, ver 5.7.4.
3 A proteção dos condutores realizada de acordo com esta seção não garante necessariamente a proteção dos equipamentos ligados a esses condutores.
5.3.2 Natureza dos dispositivos de proteção
Os dispositivos de proteção devem ser escolhidos dentre os indicados em 5.3.2.1 a 5.3.2.3.
5.3.2.1 Dispositivos que garantem simultaneamente a proteção contra correntes de sobrecarga e contra correntes de curto-circuito.
Esses dispositivos de proteção devem poder interromper qualquer sobrecorrente inferior ou igual à corrente de curto-circuito presumida no ponto em que dispositivo está instalado. Eles devem satisfazer às prescrições de 5.3.3 e de 5.3.4.3. Tais dispositivos podem ser:
a) disjuntores, conforme NBR 5.361, IEC 947-2 ou IEC 898; b) dispositivos fusíveis tipo gG conforme NBR 11.840;
c) disjuntores associados a dispositivos fusíveis conforme IEC 947-2 ou IEC 898. NOTAS
1 O termo dispositivo fusível compreende todas as partes constituintes do dispositivo de proteção.
2 O uso de um dispositivo que possua uma capacidade de interrupção inferior à corrente de curto-circuito presumida no ponto de instalação está sujeito às prescrições de 5.3.4.3.
3 Quando da aplicação de disjuntores conforme a NBR 5.361 devem ser levados em consideração os valores de IP (corrente convencional de atuação), tc (tempo convencional), bem como a integral de Joule (característica I²t).
5.3.2.2 Dispositivos que garantem apenas a proteção contra corrente de sobrecarga
São os dispositivos que possuem geralmente uma característica de funcionamento a tempo inverso, podendo possuir uma capacidade de interrupção inferior a corrente de curto-circuito presumida no ponto de instalação. Devem satisfazer as prescrições de 5.3.3.
5.3.2.3 Dispositivos que garantem apenas a proteção contra corrente de curto-circuito
Tais dispositivos podem ser utilizados quando a proteção contra sobrecargas for realizada pôr outros meios ou quando a subseção 5.7.4 admitir a omissão da proteção contra sobrecargas. Estes dispositivos devem poder interromper qualquer corrente de curto-circuito inferior ou igual à corrente de curto-circuito presumida e devem satisfazer às prescrições de 5.3.4. Podem ser usados:
a) disjuntores, conforme NBR 5.361, IEC 947-2 ou IEC 898;
b) dispositivos fusíveis com fusíveis tipo gG, gM ou aM, conforme NBR 11.840. NOTAS
1 Os fusíveis gM e aM destinam-se à proteção de circuitos de motores.
2 Quando da aplicação de disjuntores conforme a NBR 5.361, deve ser levada em consideração a integral de Joule (característica I²t)
5.3.3 Proteção contra correntes de sobrecarga 5.3.3.1 Prescrições gerais
Devem ser previstos dispositivos de proteção para interromper toda corrente de sobrecarga nos condutores dos circuitos antes que esta possa provocar um aquecimento prejudicial à isolação, às ligações, aos terminais ou às vizinhanças das linhas.
5.3.3.2 Coordenação entre condutores e dispositivos de proteção
A característica de funcionamento de um dispositivo de protegendo um circuito contra sobrecargas deve satisfazer às duas seguintes condições:
a) IB≤ In≤ lZ b) I2≤ 1,45 IZ. Onde:
IB é a corrente de projeto do circuito;
IZ é a capacidade de condução de corrente dos condutores, nas condições previstas para sua instalação (ver 6.2.4);
In é a corrente nominal do dispositivo de proteção (ou corrente de ajuste, para dispositivos ajustáveis), nas condições previstas para sua instalação;
I2 é a corrente convencional de atuação, para disjuntores, ou corrente convencional de fusão, para fusíveis.
NOTA - A condição b) é aplicável quando for possível assumir que a temperatura limite de sobrecarga dos condutores (ver tabela 29) não seja mantida pôr um tempo superior a 100 h durante 12 meses consecutivos ou pôr 500 h ao longo da vida útil do condutor. Quando isso não ocorrer, a condição b) deve ser substituída pôr:
I2≤ IZ
5.3.3.3 Proteção de condutores em paralelo
Quando um mesmo dispositivo de proteção proteger contra correntes de sobrecarga vários condutores em paralelo, o valor de IZ é igual à soma das capacidades de condução de corrente de cada um dos condutores, admitindo-se que os condutores estejam dispostos de forma a transportar correntes praticamente iguais.
NOTA - Ver 6.2.5.7.
5.3.4 Proteção contra correntes de curto-circuito 5.3.4.1 Regra geral
Devem ser previstos dispositivos de proteção para interromper toda corrente de curto-circuito nos condutores dos circuitos, de forma a evitar que os efeitos térmicos e dinâmicos da corrente prevista possam causar a danificação dos condutores e/ou de outros elementos do circuito.
5.3.4.2 Determinação das correntes de curto-circuito presumidas
As correntes de curto-circuito presumidas devem ser determinadas em todos os pontos da instalação julgados necessários. Essa determinação pode ser efetuada pôr cálculo ou pôr medida.
5.3.4.3 Características dos dispositivos de proteção contra correntes de curto-circuito
Todo dispositivo que garanta a proteção contra curtos-circuitos deve atender às duas condições seguintes: a) sua capacidade de interrupção deve ser, no mínimo, igual à corrente de curto-circuito presumida no ponto da instalação, exceto na condição indicada a seguir:
- um dispositivo com capacidade de interrupção inferior é admitido se um outro dispositivo com a capacidade de interrupção necessária for instalado a montante. Nessa caso, as características dos dois dispositivos devem ser coordenadas de tal forma que a energia que deixam passar os dispositivos não seja superior à que podem suportar, sem danos, o dispositivo situado a jusante e as linhas protegidas pôr esse dispositivo;
NOTA - Em certos casos, pode ser necessário tomar em consideração outras características, tais como os esforços dinâmicos e a energia de arco, para os dispositivos situados a jusante. Os detalhes das características que necessitam coordenação devem ser obtidos junto aos fabricantes desses dispositivos.
b) a integral de Joule que o dispositivo deixa passar deve inferior ou igual à integral de Joule necessária para aquecer o condutor desde a temperatura máxima para serviço contínuo até a temperatura limite de curto- circuito (ver tabela 29), o que pode ser indicado pela seguinte expressão:
∫ i² dt ≤ k² S² Onde:
∫ é a integral de Joule que o dispositivo de proteção deixa passar, em A² s (ampères quadrados-segundo);
k²S² é a integral de Joule para aquecimento do condutor desde a temperatura máxima para serviço contínuo até a temperatura de curto-circuito, admitindo aquecimento adiabático, sendo:
k igual a:
115 para condutores de cobre com isolação de PVC;
135 para condutores de cobre com isolação de EPR ou XLPE; 74 para condutores de alumínio com isolação de PVC;
87 para condutores de alumínio com isolação de EPR ou XLPE;
115 para as emendas soldadas a estanho nos condutores de cobre correspondendo a uma temperatura de 160°C;
S é a seção do condutor em milímetros quadrados. NOTAS
1 Para curtos-circuitos de qualquer duração, onde a assimetria da corrente não seja significativa, e para curtos-circuitos assimétricos de duração 0,1 s ≤ t ≤ 5 s, pode-se escrever:
I² . t ≤ k² S² Onde:
I é a corrente de curto-circuito presumida simétrica, em ampères; t é a duração, em segundos.
2 Outros valores de k, para os casos mencionados abaixo, ainda não estão normalizados: - condutores de pequena seção (principalmente para seções inferiores a 10 mm²);
- curtos-circuitos de duração superiores a 5 s; - outros tipos de emendas nos condutores; - condutores nus;
- condutores blindados com isolante mineral.
3 A corrente nominal do dispositivo de proteção contra curtos-circuitos pode ser superior à capacidade de condução decorrente dos condutores do circuito.
5.3.4.4 Proteção de condutores em paralelo
Um único dispositivo de proteção pode proteger contra correntes de curto-circuito vários condutores em paralelo, desde que as características de funcionamento do dispositivo e a maneira de instalar dos condutores em paralelo estejam coordenadas de maneira adequada.
NOTA – Devem ser analisadas as condições que poderão apresentar-se no caso de o curto-circuito não afetar todos os condutores.
5.3.5 Coordenação entre a proteção contra correntes de sobrecarga e a proteção contra correntes de curto- circuito
5.3.5.1 Proteções garantidas pelo mesmo dispositivo
Se um dispositivos de proteção contra sobrecarga escolhido de acordo com 5.3.3 possuir uma capacidade de interrupção pelo menos igual à corrente de curto-circuito presumida no ponto de instalação, o mesmo pode ser considerado, também, como proteção contra curtos-circuitos para a linha situada a jusante desse ponto.
NOTA - Isto pode não ser válido para todas as correntes de curto-circuito; a verificação deve ser efetuada conforme as prescrições de 5.3.4.3.
5.3.5.2 Proteções garantidas pôr dispositivos distintos
As prescrições de 5.3.3 e 5.3.4 aplicam-se, respectivamente, ao dispositivo de proteção contra sobrecargas e ao dispositivo de proteção contra curtos-circuitos. As características dos dispositivos devem ser coordenadas de tal maneira que a energia que o dispositivo de proteção contra curtos-circuitos deixa passar, pôr ocasião de um curto, não seja superior à que pode suportar, sem danos, o dispositivo de proteção contra sobrecargas.
5.3.6 Limitação das sobrecorrentes através das características da alimentação
São considerados protegidos contra qualquer sobrecorrente os condutores alimentados pôr uma fonte cuja impedância seja tal que a corrente máxima que ela pode fornecer não seja superior à capacidade de condução de corrente dos condutores (como é o caso de certos transformadores para dispositivos sonoros, certos transformadores de solda e certos tipos de geradores termoelétricos.
5.4 Proteção contra sobretensões