AcionamentosElétricos-ComandoeProtecao

(1)

Acionamentos Elétricos

Angelo Alfredo Hafner, M. Eng.

Curso de Engenharia Elétrica - UTFPR

(2)

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(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

Força e Comando

K1 FT1 F1,2,3 L2 L3 L1 K1 FT1 S0 S1 _K1 H1 L N 13 14 95 96

(9)

Partida Direta

Pressionando botão partir

K1 FT1 S0 S1 _K1 H1 L N 13 14 95 96 K1 FT1 F1,2,3 L2 L3 L1

(10)

K1

Partida Direta

Pressiona botão partir, quase soltando

K1 FT1 S0 S1 H1 L N 13 14 95 96 K1 FT1 F1,2,3 L2 L3 L1

(11)

Partida Direta

Energizado, sem pressionar o botão partir

K1 FT1 S0 S1 _K1 H1 L N 13 14 95 96 K1 FT1 F1,2,3 L2 L3 L1

(12)

Botoeiras

• Iniciar, Interromper ou comandar

• Vermelhas

– parar, desligar ou botão de emergência

• Amarelo

– Iniciar um retorno, eliminar uma condição perigosa

• Verde ou Preto

– Ligar, partida

• Branco ou azul

(13)

Chaves

(14)

Contatos NA e NF

(15)

Partida de um motor

• Seccionamento

• Proteção

(16)

Seccionador

• Fechamento ou abertura comandados manualmente

• Nunca deve ser manobrada com carga

• A velocidade de fechamento/abertura depende da

ação do operador

• Podem poussir contato auxiliar de pré-fecahmento

ligado em série com a bobina do contator

– Em caso de macobra acidental em carga, interrompe a

alimentação da bobina do contator antes que os pólos do

seccionador abram

(17)

Fusíveis

1 4 2 3 5 5 1 – Elemento Fusível 2 – Corpo 3 – Indicador de Interrupção 4 – Meio Extintor 5 - Terminais

(18)

DEFINIÇÕES SEGUNDO NORMAS DIN 57636 E VDE 0636

Componentes de circuito de alimentação de cargas diversas, tendo como função principal a proteção dos equipamentos e fiação (barramentos) contra curto-circuito, atuando também como limitadores das correntes de curto-circuito.

CLASSE FUNCIONAL

g - Fusíveis de faixa completa a - Fusíveis de faixa parcial

EQUIPAMENTO A SER PROTEGIDO

L-G - Cabos e linhas / proteção geral M - Equipamentos de manobra R - Semicondutores

B - Instalações de minas Tr - Transformadores

(19)

Proteção com fusíveis

Equipamento Fusível

Circuito terminal de Motores

Circuito de distribuição de Motores Aparelhos

Cargas mistas Capacitores

Tempos de queima

Contator, Relé e Seccionador

suportabilidade do condutor 40 A 0,5 40 A 500 A 0, 4 500 A 0,3 pm nf pm pm pm I I K K I K I I K         _     _ _ _  nf Ipm Inm I   K





1..1,15 nf na I 



I   nf pm K nm na I  I  



I 



I 1,65 nf c I  I af pm T T T_af T_sc nf nfc I  I I_nf  I_nfr I_nf  I_nfch

(20)

(21)

(22)

(23)

_{Classe gL-gG - 500Vca;}

_{Elevada capacidade de ruptura:}

· Tipo D: 50kA; · Tipo NH: 120kA

_{Material cerâmico de alta qualidade;}

(24)

_{Tampa TFW;}

_{Fusíveis FDW;}

_{Parafuso de Ajuste PAW;} _{Anel de Proteção APW;} _{Base Unipolar:}

BAW - Fixação rápida;

BSW - Fixação por parafuso.

ACESSÓRIOS _{Capa de Proteção:} CPFW _{Chave para} parafuso de Ajuste: CPAW COMPOSIÇÃO

Fusíveis D

(25)

(26)

CURVAS CARACTERÍSTICAS (Tempo x Corrente) Te m p o d e F u sã o v ir tu al ( s)

(27)

CURVAS DE LIMITAÇÃO DE CORRENTE

Corrente Eficaz CA presumida de curto-circuito (kA)

Fu sí ve l (A ) V al o r d e C ri st a d a C o rr e n te d e C u rt o P re su m id a ( kA )  Simétrica  Assimétrica

(28)

(29)

Fusível (A) I² t ( A ² s) CURVA DE SELETIVIDADE  I²t ~ (220/380V) (interrupção)  I²t ~ (4ms) (fusão)

(30)

TAMANHOS

 _NH00 _{De 4 a 160A}  _{NH 1} _{De 50 a 250A}  _{NH 2} _{De 125 a 400A}  _{NH 3} _{De 315 a 630A}

COMPOSIÇÃO BASE FUSÍVEL

ACESSÓRIOS PUNHO SACA

FUSÍVEL

PLACA DIVISÓRIA

(31)

 _{Alta capacidade de interrupção de}

 _{Elo fusível de cobre revestido com “flash” de prata;}  _{Terminais da base com porca fixa, facilitando aperto;}  _{Facas prateadas;}

 _{Bases NH 00 com encaixe, facilitando a montagem de conjuntos.}

(32)

(33)

Tipo NH 1-1 Te m p o d e F u sã o v ir tu al ( s)

Corrente em A (valor eficaz)

(34)

CURVAS DE LIMITAÇÃO DE CORRENTE

Tipo NH 1-1

Corrente presumida de curto-circuito (valor eficaz) Icc (A)

Fu sí ve l (A ) Is Ic ( A )  Simétrica  Assimétrica

Fusíveis NH

(35)

(36)

Fusível (A) I² t ( A ² s) CURVA DE SELETIVIDADE  I²t ~ (500V) (interrupção)  I²t ~ (380V) (interrupção)  I²t ~(4ms) (fusão)

(37)

Dois ou mais condutores por fase

• Se a corrente total dividir-se igualmente entre

os condutores pode-se utilizar um único

dispositivo para proteção

• Componente reativa de cabos grossos é

grande, cuidar com indutâncias mútuas

(38)

(39)

Curto-circuito

Quando o curto é na metade de um dos condutores, caso não tenha disjuntores no início e no fim dos cabos, o cabo curto-cricuitado pode ser danificado…

(40)

(41)

Curva de coordenação

Fusível

Disjuntor

(42)

Relés de Proteção

• Motor+Acionamento

– Sobretensão, Subtensão, Desequilíbrios, Falta de

Fases

– Curtos-circuitos

– Rotor bloqueado

• Instalação

– Curto-circuitos

– Sobrecargas

(43)

Relé de Sobrecarga

• Dispositivo de proteção e

eventual comando a

distância, cuja operação

é produzida pelo

movimento relativo de

elementos mecânicos

(termo-pares), sob a ação

de determinados valores

de correntes de entrada

(44)

Funcionamento

Lâmina bimetálica Deflexão da lâmina quando aquecida

(45)

1. Botão de rearme

2. Contatos auxiliares

3. Botão de teste

4. Lâmina bimetálica auxiliar (compensação de temperatura)

5. Cursor de arraste

6. Lâmina bimetálica principal

(46)

• _{2 contatos auxiliares: 1NA + 1NF}

• _{Compensação da temperatura ambiente entre -20ºC e +60ºC} • Sensibilidade à falta de fase

• _{Base para montagem individual (RW 27D, 67D e 117.1D)}

• _{Montagem direta aos minicontatores CW 07 e CWM 09 e aos contatores CWM 9 a 105} • Bornes de repetição p/ conexões dos terminais A2 e 14/22 dos minicontatores (RW

17D)

(47)

A AUTO HAND H A A AUTO AUTO HAND HAND H H

Somente rearme automático

Rearme automático e possibilidade de teste

Rearme manual e possibilidade de teste

(48)

TERMINAIS DE RELÉS DE SOBRECARGA:

_{Devem ser identificados por números unitários e por um sistema alfanumérico.}

1L1 2T1

3L2 4T2

5L3 6T3

REDE CARGA

Onde:

1L1, 3L2 e 5L3 - Voltam-se para a rede (fonte) 2T1, 4T2 e 6T3 - Voltam-se para a carga

(49)

TERMINAIS DOS CIRCUITOS AUXILIARES DE RELÉS 98 96 95 Duplo contato (1NA+1NF) 97

1,15 ~ 1, 25

r n

I



I

(50)

Disjuntor Motor

• Curto Circuito

– MPW25 100 kA a 400 V

• Sobregarga

• Ao contrário dos fusíveis,

possuem ação multipolar

• Operação repetitiva

• Baixa Frequência de operação

• Espaço reduzido

(51)

Partida direta de motores trifásicos

Proteção de curto curto-circuito incorporada no conjunto de partida

Partida compacta com 1 componente

Partida combinada com 3 componentes

Operação local / manual Operação automática / remota

Operação automática / remota Partida compacta com

2 componentes Motores de 0,12 a 15cv 380/440V Motorers de 0,12 a 15cv 380/440V Motorers de 20 a 500cv, 380/440V Motorers de 0,12 a 15cv 380/440V

(52)

(53)

Contatores

• Chave de operação não manual, eletromagnética,

com uma única posição de repouso, capaz de

estabelecer, conduzir e interromper correntes em

condições normais do circuito.

(54)

• Ligação rápida e segura do motor

• Controle de alta corrente por meio de baixa corrente

• Comando manual ou à distância

• Possibilidade de construir chaves de partida

• Proporciona proteção efetiva do operador

• Garantia de desligamento do motor em caso de

sobrecarga

• Possibilidade de simplificação do sistema de

operação e supervisão de instalação

(55)

• Mecânica

– número de manobras sem carga que o contator

pode realizar sem defeitos mecânicos

• Elétrica

– número de manobras sob carga que os contatos

dos pólos podem efetuar sem que seja necessária

manutenção

• Depende da categoria de emprego, da corrente e

tensões nominais de serviço

(56)

(57)

_{01 - Carcaça inferior} _{02 - Núcleo fixo}

_{03 - Anel de curto circuito} _{04 - Bobina}

_{05 - Mola de curso} _{06 - Núcleo móvel} _{07 - Cabeçote móvel}

_{08 - Contatos móveis principais} _{09 - Contatos móveis auxiliares} _{10 - Molas de contato}

_{11 - Contatos fixos principais} _{12 - Contatos fixos auxiliares} _{13 - Parafusos com arruelas} _{14 - Carcaça superior}

_{15 - Capa}

(58)

 _TEMPERATURA

 _ALTITUDE

-20°C a 55°C

acima de 1000m - utilizar fator de correção 2000m (WEG) 1000m - uso normal - condições normais

nível do mar

(59)

Serviço Normal Ligar Desligar 1xIn 1xIn 2,5xIn 1xIn 2,5xIn (1) 6xIn 1xIn 6xIn 6xIn

Categorias de emprego de contatores WEG conforme IEC 947 Tipo de

corrente Categoria Aplicações

C O R R E N T E A L T E R N A D A AC 1

Manobras leves; comando de motores com anéis coletores. (guinchos,bombas,compressores); Desligamento em regime.

Serviço normal de manobras de motores com rotor gaiola. (bombas, ventiladores, compressores); Desligamento em regime;

Manobras pesadas. Acionar motores com carga plena; comando intermitente (pulsatório);

reversão a plena marcha e paradas por contra-corrente. (pontes rolantes, tornos, etc.)

AC 2

AC 3

AC 4

Manobras leves; carga ôhmica ou pouco indutiva. (aquecedores, lâmpadas incandescentes e

fluorescentes compensadas);

Categorias de emprego de contatores WEG

conforme IEC 947

(60)

Serviço Normal Ligar Desligar 1xIn 1xIn 2,5xIn 1xIn 2,5xIn (1) 6xIn 1xIn

corrente Categoria Aplicações

C O R R E N T E C O N T ÍN U A DC 1

Acionar motores com excitação em paralelo Acionar motores com excitação em série

DC 2 DC 3 DC 4 DC 5

(61)

C IR C U IT O D E C O M A N D O C o rr en te al te rn ad a C o rr en te co n tí n u a AC 12 AC 13

Controle de cargas resistivas e cargas de estado sólido com isolamento através de acopladores ópticos.

Controle de cargas de estado sólido com transformadores de isolação.

AC 14 Controle de pequenas cargas eletromagnéticas (  72 VA )

AC 15 Controle de cargas eletromagnéticas ( > 72 VA )

DC 12 Controle de cargas de cargas resistivas e cargas de estado sólido através de acopladores ópticos

DC 13 Controle de eletroímãs

DC 14 Controle de cargas eletromagnéticas que têm resistores de economia no circuito

(62)

 _{As bobinas são} _{identificadas de forma alfanumérica com A1} _{e A2;}

 _{O circuito principal devem ser identificados por números unitários e por um}

sistema alfanumérico.

Onde:

1L1, 3L2 e 5L3 - Voltam-se para a rede (fonte); 2T1, 4T2 e 6T3 - Voltam-se para a carga.

1L1 2T1

3L2 4T2

5L3 6T3

REDE CARGA

(63)

 _{Contatos auxiliares de mesma função devem}

ter número de sequência diferentes

21 22 13 14 31 32 43 44

(64)

CATEGORIA DE EMPREGO (Ex. AC3/ AC4) CATEGORIA DE EMPREGO (Ex. AC3/ AC4) CORRENTE (OU POTÊNCIA) A ACIONAR CORRENTE (OU POTÊNCIA) A ACIONAR QUANTIDADE DE CONTATOS AUXILIARES: (Ex. 1NA + 1NF / 2NA + 2NF)

QUANTIDADE DE CONTATOS AUXILIARES: (Ex. 1NA + 1NF / 2NA + 2NF) TENSÃO E FREQUÊNCIA DE COMANDO (Ex. em CC / em CA) TENSÃO E FREQUÊNCIA DE COMANDO (Ex. em CC / em CA) FREQUÊNCIA DE MANOBRAS FREQUÊNCIA DE MANOBRAS

Critérios de Escolha do

Contator de Força

(65)

CONTATOR WEG

TIPO

1NA + 1NF

TENSÃO DA BOBINA