UNIDADE-II_5 Dimensionamento da Proteção

ESPAÇO PARA AMPLIAÇÃO EM

QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO



Devem ser previstos espaços para

ampliações futuras em quadros de

distribuições;



Descrito seção 6.5.9.2 da NBR 5410;

Tabela com quantidade de circuitos e

espaços reservas:

Quantidade de circuitos

efetivamente

disponíveis

N

Espaço mínimo

destinado a reserva (em

número de circuitos)

Até 6

2

7 a 12

3

13 a 30

4

N > 30

0,15*N

Nota: A capacidade de reserva deve ser considerada no cálculo do alimentador do respectivo quadro de distribuição

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



Os circuitos elétricos obrigatoriamente

possuem dispositivos que permitem:

a)

A interrupção da passagem de corrente por

seccionamento;

b)

A proteção contra curtos-circuitos e sobrecarga.

Os dispositivos de proteção classificam-se

conforme seu objetivo:

a)

Assegurar apenas proteção contra

curto-circuitos;

b)

Proteger com eficácia apenas contra

sobrecargas.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



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

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



Chave magnética

(comandadas a distância):

a)

Chave magnética protetora: Combinação de chave

magnética com relés de proteção (sobrecarga);

b)

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

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



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

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



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;

int

k

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



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:

b)Disjuntores.



Os dijuntores termomagnéticos também protegem

contra sobrecargas prolongadas.

9 2 2 2

k S

t

I





DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



EXEMPLO 5

Na origem de um circuito de distruibuição com

condutores isolados de 10 mm

(k = 115), a corrente

de curto circuito em 3 ciclos foi de 5kA. Qual é o

tempo máximo para a atuação do dispositivo de

proteção?



SOLUÇÃO:

Um disjuntor termomagnético adequado atuará em

0,02 s.

Um fusível adequado atuará em 0,001 s.

10





115 10

0,05 segundos

5000

t







DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



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:

1. gG: para proteção contra sobrecarga e curto-circuitos; 2. gM: apenas proteção contra curto-circuitos (proteção

contra sobrecarga realizada por relé térmico);

3. 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;

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS

 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.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



Limitação de corrente pelo fusível:

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



Zonas de fusão e não fusão:

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



Disjuntores

:



Dispositivos de manobras e proteção, capazes de:

1.

Estabelecer, conduzir e interromper correntes em

condições normais do circuito;

2.

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;

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



Os

magnéticos

possuem uma bobina que atrai uma

peça articulada quando a corrente atinge um

determinado valor;



Característica típica de um disjuntor termomagnético:

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



Os

eletrônicos

compreendem sensores de corrente,

processamento de sinais e comando de atuadores.

Característica tempo corrente de um disparador

eletrônico:

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



Escolha do disjuntor:

As seguintes informações devem ser fornecidas pelo

fabricante:

a)

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;

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS

 EXEMPLO 6

Dimensione a proteção de um circuito com corrente de 20,45 A. Os fatores de correção são FCNC = 0,7 e FCT = 1. A bitola do condutor é igual a 4,0 mm2.

 SOLUÇÃO:

A corrente de projeto do circuito será de 32,0 A (Tabela). A forma geral para dimensionamento de dijuntores será: Assim:

A norma determina as correntes para os dijuntores:

2 – 4 – 6 – 10 – 13 – 16 – 20 – 25 – 32 – 40 – 50 – 63 – 80 – 100 – 125.

 Logo:

19





FIO DIS CIRC

I



FCNC FCT





I



I





32,0 0,7 1

20,45

22,4

20,45

I

I



 







25

I



A

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



Correntes convencionais de não-atuação (I

), de

atuação (I

) e tempo convencional para disjuntores BT

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



Diferentes categorias de disjuntores de BT

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



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.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



Princípio de funcionamento:

Constituição:

1.

Contatos fixos e contatos móveis;

Transformador diferencial;

3.

Disparador diferencial.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS

 Observações sobre as aplicações dos dispositivos DR

1. Para o esquema TT, se a instalação for protegida por um

único DR, este deve ser colocado na origem da instalação;

2. Outra opção é o uso de vários dispositivos, um em cada

derivação;

3. 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;

4. 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.

5. O condutor de proteção é o único que não deve passar

pelo DR;

6. Cuidados na instalação de equipamentos CC.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



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

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO

DOS CIRCUITOS



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:

1.

Seletividade entre fusíveis;

Seletividade entre disjuntores;

3.

Seletividade entre disjuntores e fusíveis em série.