Eletricista Montador_Fundamentos de Protecao e Comando

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ELETRICISTA MONTADOR

FUNDAMENTOS DE PROTEO E COMANDO

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FUNDAMENTOS DE PROTEO E COMANDO

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PETROBRAS Petrleo Brasileiro S.A. Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610, de 19.2.1998.

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DUTRA FILHO, Getlio Delano Fundamentos de Proteo e Comando / CEFET-RS. Pelotas, 2008.

178p. 188il;

PETROBRAS Petrleo Brasileiro S.A.

Av. Almirante Barroso, 81 17 andar Centro CEP: 20030-003 Rio de Janeiro RJ Brasil

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NDICE

UNIDADE I ............................................................................................................................................. 12 1.1 Dispositivos de Comando Mecnicos .......................................................................................... 12 1.2 Dispositivos de Comando Eletromecnicos ............................................................................... 22 1.3 Dispositivos de Comando Mecnico Sensvel a Variveis Trmica ou Presso ........................ 24 1.4 Dispositivos de Comando Eletrnico ........................................................................................... 25 1.5 Especificao dos Dispositivos de Comando .............................................................................. 30

UNIDADE II ............................................................................................................................................ 32 UNIDDE III.............................................................................................................................................. 36

3.1 Auxiliares para Rels de Impulso ................................................................................................ 37 UNIDADE IV ........................................................................................................................................... 40

4.1 Controles eletromecnicos de nvel............................................................................................. 40 4.2 Simbologia Chaves de Nvel........................................................................................................ 42

UNIDADE V ............................................................................................................................................ 44 5.1 Tipos de Rels de Tempo............................................................................................................ 44

UNIDADE VI ........................................................................................................................................... 47 6.1 Funcionamento do Contator ........................................................................................................ 48 6.2 Especificao ............................................................................................................................... 49 6.3 Comandos dos Contadores ......................................................................................................... 49 6.4 Supresso de Surtos de Tenso ................................................................................................. 50 6.5 Os Contatos Auxiliares ................................................................................................................ 50 6.6 Categorias de Emprego dos Contatores (conforme IEC 60947-1).............................................. 51 6.7 Exemplos do uso das categorias de emprego............................................................................. 52 6.8 Durabilidade Mecnica e Eltrica dos contatores........................................................................ 54

UNIDADE VII .......................................................................................................................................... 58 UNIDADE VIII ......................................................................................................................................... 60

8.1 - Funo de um Dispositivo de Partida........................................................................................ 61 8.2 - Composio de um Dispositivo de Partida................................................................................ 61 8.3 Definies das Coordenadas de Proteo - IEC 60 947-4.......................................................... 63 8.4 - Glossrio.................................................................................................................................... 64 8.5 - Chave de Partida Direta Simples............................................................................................... 66 8.6 - Chave de Partida Direta Simples com Reverso ...................................................................... 70 8.7 Chave de Partida Indireta Estrela - Tringulo (Y-D) .................................................................... 73 8.8 - Chave de Partida Indireta Autocompensadora ou Compensadora........................................... 81

UNIDADE IX ........................................................................................................................................... 88

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9.1 - Chave de Partida Soft-Starter / Stop ......................................................................................... 88 9.2 - Inversor de Freqncia............................................................................................................ 107

UNIDADE X .......................................................................................................................................... 131 10.1 Disjuntores ............................................................................................................................... 131 10.2 - Disjuntores Aplicados a Proteo de Motores Eltricos........................................................ 138 10.3 Rels de Proteo Contra Sobrecarga.................................................................................... 140 10.4 Rel de Sobrecarga Eletrnico ................................................................................................ 144 10.5 - Fusveis.................................................................................................................................. 146

UNIDADE XI ......................................................................................................................................... 156 11.1 O Socorro s Vtimas............................................................................................................... 157 11.2 - Dispositivos DR...................................................................................................................... 158 11.3 Interruptor Diferencial .............................................................................................................. 163 11.4 Disjuntor Diferencial Seletivo ................................................................................................... 164 11.5 Ligao dos Dispositivos de Proteo por Corrente Residual ................................................ 165 11.6 Boto de Teste......................................................................................................................... 166 11.7 Montagem dos Dispositivos DRs em Quadros de Distribuio .............................................. 167

UNIDADE XII ........................................................................................................................................ 168 UNIDADE XIII ....................................................................................................................................... 170 UNIDADE XIV....................................................................................................................................... 173

14.1 Normativa sobre Instalao de Geradores Particulares em Baixa Tenso............................. 173 14.2 Diagramas Unifilares Simplificados. ........................................................................................ 175

BIBLIOGRAFIA..................................................................................................................................... 177

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1 Acionamento de um Boto Pulsador - Dispositivo de Comando Mecnico ......................... 12 Figura 1.2 Dispositivo de Comando Boto de Emergncia ................................................................ 13 Figura 1.3 Simbologias dos Dispositivos de Comando Aplicado a Botoeiras ....................................... 13 Figura 1.4 Chave de Partida Botoeiras de Liga, Desliga e Emergncia............................................. 14 Figura 1.5 Esquema de Comando da Chave de Partida da figura anterior ........................................... 15 Figura 1.6 Boto Pulsador NF e Boto de Emergncia ......................................................................... 15 Figura 1.7 Bloco de Contato NA , Base e Boto................................................................................... 16 Figura 1.8 Boto Pulsador - Bloco de Contato NA (verde) .................................................................... 16 Figura 1.9 Boto Pulsador - Bloco de Contato NF (vermelho) .............................................................. 16 Figura 1.10 Montagens Possveis de um bloco de contato ou luminoso, entre outros ......................... 17 Figura 1.11 Dispositivo de Comando Mecnico Manpulo tipo Alavanca........................................... 17 Figura 1.12 Dispositivo de Comando Mecnico Chaves tipo On - Off ............................................... 17 Figura 1.13 Dispositivo de Comando Mecnico Manoplas ou Seletores Knob com posio fixa, com retorno e chaveada ................................................................................................................................ 17 Figura 1.14 Dispositivo de Sinalizao de Comando Bloco sinaleiro ou Bloco Luminoso ................ 18 Figura 1.15 Dispositivo de Comando Mecnico Botoeiras Pulsador com Retorno ou Chaveada..... 18 Figura 1.16 Identificao de botes segundo IEC 73 e VDE 0199........................................................ 19 Figura 1.17 Identificao de botes segundo IEC 73 e VDE 0199 (continuao)................................. 19 Figura 1.18 Identificao de sinaleiros segundo IEC 73 e VDE 0199 ................................................... 20 Figura 1.19 Dispositivo de Sinalizao Visual - Simbologia e Valores de Tenso Usuais para Bloco Sinaleiro.................................................................................................................................................. 20 Figura 1.20 Dispositivo de Sinalizao Sonoro Exemplo e simbologia de uma Buzina ..................... 21 Figura 1.21 Dispositivo de Sinalizao Visual Exemplo e simbologia de uma Sirene ....................... 21 Figura 1.22 Dispositivo Sinalizao Visual e Sonoro Exemplo e simbologia de uma Coluna Sinaleiro com Buzina............................................................................................................................................. 21 Figura 1.23 Tipo Pino, Came Ou Apalpador Unidirecional .................................................................... 22 Figura 1.24 Tipo Rolete Articulado Ou Gatilho Unidirecional ................................................................ 22 Figura 1.25 Tipo Rolete Bi-direcional ..................................................................................................... 23 Figura 1.26 Simbologia Para Chave Fim de Curso com 1NA + 1NF............................................... 23 Figura 1.27 Tipo Pino, Came ou Apalpador Bi-direcional ...................................................................... 23 Figura 1.28 Termostato .......................................................................................................................... 24 Figura 1.29 Simbologia Termostato ....................................................................................................... 24 Figura 1.30 Pressostato Para Tubulao Pneumtica .......................................................................... 25

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Figura 1.31 Simbologia Pressostato ...................................................................................................... 25 Figura 1.32 Exemplo de ligaes inadequadas com Sensores ............................................................. 26 Figura 1.33 Sensor Indutivo ................................................................................................................... 26 Figura 1.34 Sensor Capacitivo ............................................................................................................... 26 Figura 1.35 Sensor Fotoeltrico por Difuso ......................................................................................... 27 Figura 1.36 Sensor Fotoeltrico por Barreira......................................................................................... 27 Figura 1.37 Acionamento de um Sensor Fotoeltrico por Barreira........................................................ 27 Figura 1.38 Acionamento de um Sensor Fotoeltrico por Difuso ........................................................ 27 Figura 1.39 Montagem de um sensor a dois fios ................................................................................... 28 Figura 1.40 Montagem de um sensor a 3 fios........................................................................................ 28 Figura 1.41 Borne Rel .......................................................................................................................... 29 Figura 2.1 Posio 1 Potncia total igual a 2000W (2 resistores ligados em paralelo)...................... 32 Figura 2.2 Posio 2 Potncia total igual a 1000W (1 resistor ligado) ............................................... 32 Figura 2.4 Posio 3 Potncia Total igual a 500 W (2 resistores ligados em srie)........................... 33 Figura 2.5 Acionamento de um Sistema de Refrigerao com o uso de uma Chave Comutadora ...... 33 Figura 2.6 Acionamento de resistores de aquecimento com o uso de uma Chave Comutadora ......... 34 Figura 2.7 Chave Seletora para uso em Ampermetro ou outros equipamentos .................................. 35 Figura 2.8 Chave Seletora para Voltmetro............................................................................................ 35 Figura 3.1 Rel de Impulso .................................................................................................................... 36 Figura 3.2 Simbologia Rel de Impulso Inversor com Contato Comutador........................................... 36 Figura 3.3 Simbologia Rel de Impulso Controle Centralizado com Contato Comutador..................... 37 Figura 3.4 Simbologia Rel de Impulso com Memria com Contato Simples....................................... 37 Figura 3.5 Rels de Impulso Monopolar ................................................................................................ 38 Figura 3.6 Bipolar ................................................................................................................................... 38 Figura 3.7 Tripolar .................................................................................................................................. 38 Figura 3.8 Exemplo do uso de um rel de impulso monopolar com contato simples............................ 39 Figura 4.1 Chave de nvel tipo p rotativa. ............................................................................................ 41 Figura 4.2 Chave de nvel com membrana. ........................................................................................... 41 Figura 4.3 Chave de nvel do tipo bia .................................................................................................. 42 Figura 4.4 Chave de Nvel com 1NA + 1NF e Chave de Nvel com Contato Comutador ..................... 42 Figura 4.5 Chave de Partida Direta Automtica sendo acionada por uma Chave de Nvel .................. 43 Figura 5.1 Simbologia: A -Rel de tempo com 1 comutador; B-Rel de tempo com 2 comutador; C - Funcionamento Rel de Tempo com Retardo na Energizao. ...................................................... 44 Figura 5.2 Simbologia: A- Rel de tempo com 1 comutador; B-Rel de tempo com 2 comutador C - Funcionamento Rel de Tempo com Retardo na Desenergizao ................................................. 45 Figura 5.3 Simbologia: A-Rel de tempo com 1 comutador; B-Rel de tempo com 2 comutador C-Funcionamento Rel de Tempo com Impulso na Energizao ......................................................... 45

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Figura 5.4 Simbologia: A - Rel de tempo para Chave de Partida Y D; B-Funcionamento Rel de Tempo para Chave de Partida Y D .......................................................... 46 Figura 5.5 Rels de Temporizao ........................................................................................................ 46 Figura 6.1 Contator Eletromagntico ..................................................................................................... 47 Figura 6.2 Simbologia Contator Eletromagntico com 2 Contatos Auxiliares sendo 1NA + 1NF ......... 47 Figura 6.3 Anlise dos Contatos de um Contator .................................................................................. 48 Figura 6.4 Nomograma de Estimao do Tempo da Durabilidade Eltrica do Contator....................... 55 Figura 6.5 Grfico de Estimativa de Durabilidade Eltrica do Contator em Nmero de Manobras ...... 56 Figura 6.6 Contatores de Fora para Manobra de Cargas, normalmente Motores............................... 56 Figura 6.7 Bloco de Contatos Auxiliares para Montagem Frontal por Encaixe no Contator Principal .. 57 Figura 6.8 Contator Auxiliar para Comando Somente Contatos Auxiliar de Comando NA e/ou NF .. 57 Figura 6.9 Contatores Montados numa Chave de Partida Y D e numa Chave de Partida Reversora................................................................................................................................................................ 57 Figura 7.1 Representao das Bobinas de um Transformador de Comando ....................................... 58 Figura 7.2 Transformador de Comando................................................................................................. 59 Figura 8.1 Composio mnima para uma chave de partida ................................................................. 61 Figura 8.2 Comportamento da corrente e conjugado de um motor partindo a plena tenso ................ 67 Figura 8.3 Esquema de Fora da Chave de Partida Direta no Modo Multifilar e no Modo Unifilar ....... 68 Figura 8.4 Esquema de comando da chave de partida direta respectivamente aos esquemas de fora anterior ................................................................................................................................................... 69 Figura 8.5 Esquema de fora da chave de partida direta com reverso no modo multifilar e no modo unifilar ..................................................................................................................................................... 71 Figura 8.6 Esquema de comando da chave de partida direta com reverso ........................................ 72 Figura 8.8 Ligao dos rolamentos........................................................................................................ 75 Figura 8.9 Ligao dos enrolamentos de um Motor na Chave de Partida Y D .................................. 76 Figura 8.10 Esquema de fora da chave de partida y d automtica no modo multifilar e no modo unifilar ..................................................................................................................................................... 77 Figura 8.11 Esquema de comando da chave de partida y d automtica............................................ 78 Figura 8.11 Esquema de fora da chave de partida y d automtica com reverso no modo multifilar................................................................................................................................................................ 79 Figura 8.12 Esquema de comando da chave de partida y d automtica com reverso..................... 80 Figura 8.13 Representao das bobinas de um autotransformador ligado em estrela ......................... 81 Figura 8.14 Valores de tenso de fase e de linha em um autotransformador ligado em Y................... 82 Figura 8.15 Esquemas de Ligao dos Enrolamentos .......................................................................... 83 Figura 8.16 Demonstrao de clculos.................................................................................................. 83 Figura 8.17 Exemplo da Chave de Partida Autocompensadora, no Modo Unifilar. .............................. 84 Figura 8.18 Esquema de Fora da Chave de Partida Autocompensadora Automtica no Modo Multifilar e no Modo Unifilar.................................................................................................................... 85

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Figura 8.19 Esquema de comando da chave de partida autocompensadora automtica..................... 86 Figura 9.1 Tiristores SCRs ligados em anti - paralelo, sendo 2 por fase, controle nas trs fases ....... 89 Figura 9.2 Acelerao ............................................................................................................................ 90 Figura 9.3 Otimizao para carga parcial .............................................................................................. 90 Figura 9.4 Desacelerao ...................................................................................................................... 91 Figura 9.5 Comportamento do conjugado acelerante de um motor com o uso de uma chave de partida soft.......................................................................................................................................................... 91 Figura 9.6 Comportamento da corrente eltrica absorvida por um motor com o uso de uma chave de partida soft.............................................................................................................................................. 92 Figura 9.7 Partida direta......................................................................................................................... 93 Figura 9.8 Partida estrela - tringulo...................................................................................................... 93 Figura 9.9 Partida suave soft - starter ................................................................................................... 93 Figura 9.10 Soft starter com controle em apenas uma fase ............................................................... 94 Figura 9.11 Soft starter com controle em duas fases, com rel de by-pass e bimetlico contra sobrecarga.............................................................................................................................................. 95 Figura 9.12 Soft Starter com duas fases semi - controladas .............................................................. 96 Figura 9.13 Soft starter com controle em trs fases, com rel de by pass e bimetlico contra sobrecargas............................................................................................................................................ 97 Figura 9.14 Parametrizao da soft starter via potencimetros ......................................................... 98 Figura 9.15 Parametrizao da soft starter via potencimetros ......................................................... 99 Figura 9.16 Parametrizao da soft starter via software dedicado................................................... 100 Figura 9.17 Parametrizao da soft starter via IHM.......................................................................... 101 Figura 9.18 Soft Starter Partindo um nico motor............................................................................. 102 Figura 9.19 Soft Starter Partindo Vrios Motores simultaneamente................................................. 103 Figura 9.20 Soft Starter Partindo Vrios Motores em Seqncia ou Cascata.................................. 104 Figura 9.21 Partida em seqncia de 3 motores com apenas uma soft - starter ................................ 105 Figura 9.22 Soft starter montada dentro do delta da ligao de um motor ...................................... 106 Figura 9.23 Blocodiagrama de um inversor de freqncia .................................................................. 109 Figura 9.24 Princpio de Funcionamento do Inversor de Freqncia Simplificada ............................. 111 Figura 9.25 Etapa de Retificao......................................................................................................... 111 Figura 9.26 Etapa Retificao Completa ............................................................................................. 112 Figura 9.27 Etapa Ps Retificao ou Filtragem.................................................................................. 112 Figura 9.28 Inversor Tradicional........................................................................................................... 113 Figura 9.29 Inversor para tenso constante ou varivel e a sada que depende da freqncia de chaveamento dos transistores. ............................................................................................................ 114 Figura 9.30 Modulao por amplitude e por largura de pulso. ............................................................ 115 Figura 9.31 Torque e sobre-torque do motor ....................................................................................... 116 Figura 9.32 Performance do motor ...................................................................................................... 116

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Figura 9.33 Princpio de funcionamento do PWM (modulao de largura de pulsos)......................... 117 Figura 9.34 Princpio de funcionamento do pwm senoidal (modulao de largura de pulsos senoidal).............................................................................................................................................................. 117 Figura 9.35 Forma de Onda da Tenso e Corrente Gerada por Controle por PWM Analisando uma Fase...................................................................................................................................................... 118 Figura 9.36 Forma de Onda da Tenso e Corrente Gerada por Controle por PWM Analisando Trs Fases.................................................................................................................................................... 118 Figura 9.37 Diagrama do processo de obteno da tenso e freqncia desejadas.......................... 119 Figura 9.38 Etapas do processo de obteno de tenso e freqncia CA varivel por PWM............ 121 Figura 9.39 Inversores com alimentao trifsica e sada trifsica ..................................................... 121 Figura 9.40 Ligao da fora num inversor de freqncia com alimentao mono ou bifsica .......... 122 Figura 9.41 Ligao das entradas e sadas digitais, ligao das entradas analgicas, suas funes e caractersticas ...................................................................................................................................... 123 Figura 9.42 Exemplo de ligao do comando num inversor de freqncia ......................................... 123 Figura 9.43 Controle em malha aberta da velocidade de um motor ca ............................................... 126 Figura 9.44 Controle de velocidade em malha aberta ou controle sensorless.................................... 126 Figura 9.45 Modo do controle de velocidade em malha aberta Controle Vetorial ............................... 127 Figura 9.46 Controle em malha fechada da velocidade de um motor ca ............................................ 128 Figura 9.47 Controle de velocidade em malha fechada ou controle com encoder.............................. 128 Figura 9.48 Inversor de freqncia com realimentao de velocidade proporcionada atravs do sinal gerado pelo encoder, e com sinal de posicionamento gerado por um resolver .................................. 128 Figura 9.49 Parametrizao do inversor de freqncia via IHM.......................................................... 129 Figura 9.50 Parametrizao do inversor via IHM................................................................................. 130 Figura 10.1 Funcionamento Disjuntor Limitador de Corrente .............................................................. 132 Figura 10.2 Curvas de disparo segundo a norma NBR IEC 60898 ..................................................... 135 Figura 10.3 Disjuntor Termo-magntico e suas partes constituintes................................................... 136 Figura 10.4 Disjuntores Tripolar ........................................................................................................... 137 Figura 10.5 Disjuntores Bipolar ............................................................................................................ 137 Figura 10.6 Disjuntor Monopolar .......................................................................................................... 137 Figura 10. Simbologia Disjuntor Termomagntico Tripolar.................................................................. 137 Figura 10.8 Representao esquemtica de um disjuntor tripolar. ..................................................... 138 Figura 10.9 Curvas de Disparo da Ao de Sobrecarga e Ao de Curto-Circuito............................. 139 Figura 10.10 Disjuntores Motor para Proteo de Motores .............................................................. 139 Figura 10.11 Simbologia Rel de Sobrecarga Bimetlico com 1 contato NA e 1 contato NF............. 141 Figura 10.12 Rel de Sobrecarga Bimetlico ...................................................................................... 141 Figura 10.13 Rel de Sobrecarga Bimetlico ...................................................................................... 142 Figura 10.14 Curvas caractersticas tpicas de disparo do Rel de Sobrecarga Bimetlico .............. 143 Figura 10.15 Rel de Sobrecarga Eletrnico ....................................................................................... 144

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Figura 10.16 Disparador por Curto Circuito de um Disjuntor............................................................ 145 Figura 10.16 Aplicao e Designaes dos Fusveis Pela norma IEC 60269/NBR ............................ 147 Figura 10.17 Tipos de Fusveis ............................................................................................................ 149 Figura 10.18 Fusveis Tipo NH............................................................................................................. 152 Figura 10.19 Fusveis Diazed............................................................................................................... 153 Figura 10.20 Fusveis (miniatura) NEOZED ........................................................................................ 154 Figura 10.21 Simbologia Seccionador Fusvel Sob Carga ............................................................... 154 Figura 10.22 Simbologia Fusvel.......................................................................................................... 154 Figura 10.23 Curvas de Limitao ....................................................................................................... 155 Figura 10.24 Curvas Tempo x Corrente............................................................................................... 155 Figura 11.1 Tipos de contato................................................................................................................ 156 Figura 11.2 Efeito fisiolgico da corrente no corpo humano................................................................ 157 Figura 11.3 Dispositivos DR................................................................................................................. 159 Figura 11.4 Corrente diferencial-residual ............................................................................................. 159 Figura 11.5 Corrente de Fuga ocasionado por Falha de Isolao do Equipamento Contato Indireto.............................................................................................................................................................. 160 Figura 11.6 Princpio de Funcionamento dos DRs.............................................................................. 160 Figura 11.7 Interruptor Diferencial........................................................................................................ 163 Figura 11.8 Disjuntor Diferencial Seletivo ............................................................................................ 164 Figura 11.9 Como Ligar no Esquema TN ............................................................................................ 165 Figura 11.10 Como Ligar no Esquema TT........................................................................................... 165 Figura 11.11 Funcionamento de um Boto de Teste de um DDR....................................................... 166 Figura 11.12 Quadro Metlico.............................................................................................................. 167 Figura 11.13 Quadro Plstico............................................................................................................... 167 Figura 13.1 Esquema de fora da chave de partida direta no modo multifilar e no modo unifilar....... 171 Figura 13.2 Esquema de comando da chave de partida direta respectivamente aos esquemas de fora acima .................................................................................................................................................... 172 Figura 14.1 Intertravamento Rede Concessionria / Gerador Particular para Unidade Consumidora Individual .............................................................................................................................................. 175 Figura 14.2 Intertravamento Rede Concessionria / Gerador Particular para Unidade Consumidora Coletiva................................................................................................................................................. 176

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APRESENTAO

Em todo setor industrial, do mais simples ao mais complexo sistema produtivo, h algum tipo de mquina ou equipamento sendo acionado por motor, no qual o motor eltrico o mais largamente utilizado. Para que esses motores venham a desempenhar de maneira satisfatria o seu papel no processo produtivo, ou seja, colocar alguma mquina e/ou em movimento, deve-se assegurar que o mesmo ir funcionar de modo eficaz e principalmente seguro, tanto no que diz respeito mquina em si como para as pessoas que por ventura possam estar diretamente ou indiretamente envolvidas na operao do equipamento.

Os motores eltricos so acionados (energizados) atravs de chaves de partida. As chaves de partida podem ser do tipo manual h interveno direta do operador na comutao dos contatos da chave, atravs de acionamento por esforo mecnico em uma manopla ou alavanca comutadora, como por exemplo chave tripolar tipo faca, chave de partida direta reversora manual, chave Y-D manual e a chave compensadora manual; do tipo eletromagnticas quando usados contatores para estabelecer ou interromper a energia de alimentao do motor h interveno indireta ou inexiste interveno por parte do operador na comutao dos contatos da chave de partida. As chaves de partida eletromagnticas com o uso do contator podem ser acionadas por comando tipo semi-automtico o operador deve acionar uma botoeira para que, conforme a lgica de funcionamento do esquema eltrico do equipamento seja acionado o motor; do tipo automtica quando o comando do contator feito diretamente atravs de dispositivos analgicos como termostatos, chaves de nvel, pressostatos, existncia de tenso, temporizadores, etc; ou ainda associados a uma lgica de funcionamento de um processo controlado por uma programao feita num PLC.

As chaves de partida manuais esto sendo cada vez mais substitudas por chaves de partida eletromagnticas por vrios motivos, entre eles: o fato do comando de acionamento do motor poder ser feito a distncia, j que as chaves de partida manual so instaladas junto ao equipamento e no possuir controle por instrumentao associada ao sistema; a segurana das chaves pelo fato das chaves manuais terem um ndice de proteo muito baixo e por vezes inexistir (IP00), como em algumas chaves tripolar do tipo faca ainda comercializadas , entre outros. As chaves de partida manuais ainda tem uso, porm, est mais restrito a pequenos produtores agrcolas e/ou agropecurios e a processos produtivos de baixa complexidade.

Neste captulo ser abordado as chaves de partida manuais, eletromagnticas convencionais, como a chave de partida direta, direta reversora, chave de partida estrela tringulo e a compensadora, e a chave de partida eletrnica em estado slido (soft-starter). O inversor de freqncia no propriamente uma chave de partida, salvo raras aplicaes muito especficas, e tambm ser abordado.

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I - DISPOSITIVOS DE COMANDO

Um dispositivo de comando consiste num equipamento sensvel a uma varivel, e que sobre a ao da variao dessa varivel muda o estado ou nvel da sada em relao entrada, mudando um estado lgico dentro de um circuito ou sistema.

Segundo a NBR 5459 (Terminologia Manobra e Proteo de Circuitos) Chave ou Dispositivo de Comando: dispositivo auxiliar por meio do qual se atua sobre o circuito de comando de um dispositivo de manobra.

1.1 Dispositivos de Comando Mecnicos

Os dispositivos de comando mecnicos consistem em equipamentos que sob a ao mecnica muda o estado ou nvel da sada em relao entrada. o caso das botoeiras ou boto pulsador, manoplas, pedais, interruptores simples, alavancas de acionamento, manpulos, seletoras, entre outros, sendo esses dispositivos com ou sem retorno por mola, como tambm com ou sem travamento. Quando esses dispositivos possuem na entrada um sinal eltrico, ou uma grandeza eltrica, como tenso eltrica (d.d.p) e quando acionadas por ao mecnica, ou seja, o acionamento manual por interveno humana (aperto) o sinal da sada muda em relao ao da entrada. No exemplo abaixo tm-se o acionamento de uma botoeira, que quando sob ao de esforo mecnico (apertar a botoeira), energiza a lmpada; quando o esforo cessado a lmpada desenergizada. Nesse caso a botoeira chamada de boto pulsador, pois h o retorno do contato por ao de mola.

Figura 1.1 Acionamento de um Boto Pulsador - Dispositivo de Comando Mecnico

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Figura 1.2 Dispositivo de Comando Boto de Emergncia

1.1.1 Simbologias dos Dispositivos de Comando Aplicado a Botoeiras

Todos dispositivos e equipamentos eltricos sejam eles para manobra, proteo, comutao, seccionamento, comando, transformao de energia ou potencial, etc, tem as suas conexes de entrada e sada, quando possuem sada, identificadas normalmente com nmeros e/ou letras. Os nmeros que acompanham as conexes das botoeiras identificam qual contato o normalmente aberto (NA ou NO normally open) e qual o normalmente fechado (NF ou NC normally closed). Os nmeros 1 e 2, identificam os bornes da conexo do contato NF, e os nmero 3 e 4 identificam os bornes de conexo do contato NA.

Boto Pulsador NA Boto Pulsador NF Boto de Emergncia com Trava

Figura 1.3 Simbologias dos Dispositivos de Comando Aplicado a Botoeiras

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O boto pulsador NF possui o mesmo bloco de contato do boto de emergncia, a nica diferena a forma externa do boto. Numa situao de emergncia fica mais fcil identificar o boto de emergncia do que o boto pulsador NF, montados na porta do painel. Segundo a NBR 5459 (Terminologia Manobra e Proteo de Circuitos) botoeiras so chaves de comando cujos contatos so acionados pela presso manual de um ou mais botes, que acumulam energia em molas para o seu retorno, imediato ou posterior, posio inicial.

Figura 1.4 Chave de Partida Botoeiras de Liga, Desliga e Emergncia

Boto Desliga (NF)

Boto de Emergncia (NF)

Boto Liga (NA)

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Figura 1.5 Esquema de Comando da Chave de Partida da figura anterior

No esquema de comando, onde esto montados / inseridos os contatos das botoeiras, note que o bloco de contato do boto de desliga igual ao bloco de contato do emergncia.

Boto Pulsador NF Boto de Emergncia

Figura 1.6 Boto Pulsador NF e Boto de Emergncia

As botoeiras so constitudas basicamente em trs partes. O bloco de contato, onde h os contatos NA e/ou NF; a base onde o bloco de contato e a botoeira so fixadas, e o boto em si, que a parte onde o operador tem acesso para efetuar a comutao do contato do mesmo.

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Bloco de Contato NA Base Boto

Figura 1.7 Bloco de Contato NA , Base e Boto

Os blocos de contato, alm de possurem a numerao referente ao tipo de contato, NA ou NF, tambm possuem a cor que identifica se o bloco de contato NA ou NF. Blocos de contato com contato NA possuem a cor verde, j os blocos de contato com contato NF possuem a cor vermelha.

Figura 1.8 Boto Pulsador - Bloco de Contato NA (verde)

Figura 1.9 Boto Pulsador - Bloco de Contato NF (vermelho)

A composio de um bloco pode ser tanto para montagem de um contato, como para montagem de um luminoso. Quando montado um bloco de contato, a especificao do mesmo definida como boto ou botoeira + base de montagem + com X(nmero) bloco de contato NA e/ou NF. Quando montado um bloco luminoso, a especificao do mesmo definida como sinaleiro luminoso com espelho cor (verde, amarelo, azul, vermelho, entre outros conforme a funo) + base de montagem + lmpada tipo (incandescente ou led) + tenso da lmpada (12 24 ou 48Vdc, ou, 110 ou 220 Vac).

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Figura 1.10 Montagens Possveis de um bloco de contato ou luminoso, entre outros

O acionamento do contato pode ser de vrias maneiras, como botoeiras, chaves on-off, manpulos tipo alavanca, manoplas com posio fixa ou com retorno, entre outros.

Figura 1.11 Dispositivo de Comando Mecnico Manpulo tipo Alavanca

Figura 1.12 Dispositivo de Comando Mecnico Chaves tipo On - Off

Figura 1.13 Dispositivo de Comando Mecnico Manoplas ou Seletores Knob com posio fixa, com retorno e chaveada

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Figura 1.14 Dispositivo de Sinalizao de Comando Bloco sinaleiro ou Bloco Luminoso

Figura 1.15 Dispositivo de Comando Mecnico Botoeiras Pulsador com Retorno ou Chaveada

As botoeiras, assim como os sinaleiros luminosos, tem suas cores padronizadas, segundo um estado ou funo dentro de um circuito de comando ou sinalizao.

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Figura 1.16 Identificao de botes segundo IEC 73 e VDE 0199

Figura 1.17 Identificao de botes segundo IEC 73 e VDE 0199 (continuao)

Observao: as botoeiras que possuem mais de um bloco de contato, ou no mesmo bloco de contato, sendo um contato NA e outro NF, quando pressionado ou cessado a presso sobre o boto, ocorre sempre a abertura do contato fechado e depois o fechamento do contato aberto, ou seja, h um intervalo de tempo em que os dois contatos esto abertos.

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1.1.2 Dispositivos de sinalizao visual e sonoro

Os blocos sinaleiros ou luminosos so usados para a sinalizao de eventos, como estado de um dispositivo ou mquina tanto em situaes normais quanto anormais tais como, falha, ligado e desligado, entre outros, tendo uma cor referente a cada tipo de ocorrncia. Para indicar um estado de funcionamento usam-se lmpadas, buzinas e sirenes.

Figura 1.18 Identificao de sinaleiros segundo IEC 73 e VDE 0199

Figura 1.19 Dispositivo de Sinalizao Visual - Simbologia e Valores de Tenso Usuais para Bloco Sinaleiro

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Assim como qualquer dispositivo eltrico, as sirenes e buzinas devem ser especificadas conforme a tenso no qual ser aplicada na mesma, seja em tenso CA ou CC.

Figura 1.20 Dispositivo de Sinalizao Sonoro Exemplo e simbologia de uma Buzina

Figura 1.21 Dispositivo de Sinalizao Visual Exemplo e simbologia de uma Sirene

Figura 1.22 Dispositivo Sinalizao Visual e Sonoro Exemplo e simbologia de uma Coluna Sinaleiro com Buzina

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1.2 Dispositivos de Comando Eletromecnicos

Os dispositivos de comando eletromecnicos caracterizam por no haver interferncia manual pela ao do operador para a comutao do bloco de contato NA e/ou NF do dispositivo. So usados, normalmente para detectar uma posio fixa de um cilindro, haste, guia, entre outros, sendo que h contato entre o dispositivo de comando e o dispositivo acionador. Tambm so chamado de sensores eletromecnico ou chaves fim de curso. O uso das chaves fim de curso so normalmente em casos onde no h uma freqncia entre acionamento, ou seja, no possui um alto nmero de acionamentos por hora, por tratar-se de um dispositivo com partes mveis.

H vrios tipos de chaves fim de curso, o que determina a diferena entre eles so o modo do acionamento (haste, rolete, alavanca, pino) e o nmero de contatos NA e NF.

Segundo a NBR 5459 Chave fim-de-curso: Chave de posio que opera quando uma ou mais partes determinadas do equipamento controlado atingem o final de seu curso normal.

1.2.1 Tipos de Chaves Fim de Curso

Figura 1.23 Tipo Pino, Came Ou Apalpador Unidirecional

Figura 1.24 Tipo Rolete Articulado Ou Gatilho Unidirecional

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Figura 1.25 Tipo Rolete Bi-direcional

Figura 1.26 Simbologia Para Chave Fim de Curso com 1NA + 1NF

Figura 1.27 Tipo Pino, Came ou Apalpador Bi-direcional

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1.3 Dispositivos de Comando Mecnico Sensvel a Variveis Trmica ou Presso

Os dispositivos de comando mecnicos acionados pela variao trmica, so chamados de termostato, e so usados quando se necessita que algum dispositivo seja acionado ou desligado em funo de uma temperatura de trabalho de um equipamento ,ou sistema, pr-ajustado. Seu princpio de funcionamento baseia-se na deformao de lminas bimetlicas (duas lminas unidas, sendo dois metais diferentes, ou seja, valores de coeficiente de dilatao diferentes). So largamente usados no controle de temperatura em sistemas de refrigerao (como numa simples geladeira ou congelador domstico) e aquecimento, para comandar o acionamento ou desligamento de bombas, compressores, ventiladores, abertura ou fechamento de vlvulas, sinalizao de falhas, etc. Os dispositivos de comando mecnicos acionados pela variao de presso, so chamados de pressostato, e so usados quando se necessita que algum dispositivo seja acionado ou desligado em funo de uma presso de trabalho de um equipamento, ou sistema, pr-ajustado. Seu princpio de funcionamento baseia-se na deformao de um diafragma quando esse exposto a uma determinada presso. So usados no controle de presso em tubulaes, vasos de presso, suco e recalque de bombas, suco e descarga de compressores, entre outros, em sistemas onde se necessita controlar a presso. So usados para acionar ou desligar bombas, compressores, abertura ou fechamento de vlvulas, sinalizao de falhas, entre outros, em sistemas hidrulicos e pneumticos, por exemplo.

Figura 1.28 Termostato

Figura 1.29 Simbologia Termostato

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Figura 1.30 Pressostato Para Tubulao Pneumtica

Figura 1.31 Simbologia Pressostato

1.4 Dispositivos de Comando Eletrnico

Sempre que se necessita detectar peas, partes mveis de uma mquina, posio de cilindros, contar revolues de uma engrenagem, entre outros, e que no h ou que no deva existir h possibilidade de contato entre o dispositivo acionador e o dispositivo de comando, so usados sensores do tipo eletrnico. H vrios tipos de sensores eletrnicos como os sensores capacitivos, magnticos, indutivos e os fotoeltricos. Cada sensor tem uma particularidade em relao ao seu uso. O sensor capacitivo detecta qualquer tipo de material, sendo utilizados para detectar a aproximao de materiais orgnicos, plsticos, ps, lquidos, madeiras, papis, metais, entre outros. Os sensores indutivos so utilizados exclusivamente para deteco de materiais metlicos, sendo classificados entre ferrosseletivos (no detectam materiais como lato, alumnio ou cobre) e os no ferrosseletivos (no detectam materiais como ao ou ao inox do tipo ferroso). Sensores ticos ou fotoeltricos so sensores capazes de detectar a presena de um acionador atravs da emisso e recepo de luz. Sensores magnticos detectam apenas materiais ou peas que possuam campo magntico, como eletrom ou ims naturais. Diferente dos dispositivos de comando mecnicos e eletromecnicos vistos anteriormente, alguns sensores quando acionados liberam na sada sinais de tenso conforme o tipo do mesmo. H basicamente 3 tipos. Os do tipo CA ou CC a dois fios, que quando acionados liberam o sinal de entrada, sendo este sempre o potencial, que alm de ser o sinal da sada serve para alimentar o sensor. Os do tipo NPN que so ligados entre positivo e negativo de

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uma fonte e liberam na sada para a carga o potencial negativo. E os PNP que so ligados entre o positivo e negativo de uma fonte e liberam na sada para a carga o potencial o positivo.

Um sensor quando usado para comandar um outro dispositivo, seja ele com teor indutivo, capacitivo ou resistivo, nunca aciona a carga diretamente. Sempre usado para tal, o sensor acionar um rel de comando, que possui baixa corrente de acionamento, e o contato do rel de comando que aciona a carga a ser manobrada.

Figura 1.32 Exemplo de ligaes inadequadas com Sensores

1.4.1 Simbologia de Sensores

Figura 1.33 Sensor Indutivo

Figura 1.34 Sensor Capacitivo

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Figura 1.35 Sensor Fotoeltrico por Difuso

Figura 1.36 Sensor Fotoeltrico por Barreira

Figura 1.37 Acionamento de um Sensor Fotoeltrico por Barreira

Figura 1.38 Acionamento de um Sensor Fotoeltrico por Difuso

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Sensores a dois fios: os sensores CA ou CC de dois fios devem ser ligados em srie com a carga. Neste tipo de sensor importante observar que a alimentao do circuito feita atravs da prpria carga, portanto no recomendado para acionar cargas eletrnicas com corrente de manuteno muito baixa.

Figura 1.39 Montagem de um sensor a dois fios

Sensores de 3 ou 4 fios: os sensores CA ou CC de trs fios utilizam dois fios para a alimentao e outro fio para sada. Os sensores de quatro fios, utilizam dois fios para a alimentao e dois fios para sada. Nesse tipo de sensor a carga ligada entre a sada do sensor e o neutro e so encontrados, normalmente, para tenses de 100 a 250 Vac, e de 12 a 48 Vdc.

Figura 1.40 Montagem de um sensor a 3 fios

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Sempre que se fala em ligar a carga na sada de um sensor, a carga pode tratar-se de liberar um sinal, a partir da sada do sensor, normalmente a uma entrada digital de um CLP ou a bobina de um rel auxiliar de comando.

Figura 1.41 Borne Rel

a borne rel (deve ser indicado por seta o borne rel conforme representado no arquivo em DOC) b - Ligao de Um Motor Trifsico Acionado Por Um Sensor CC a Dois Fios

1.4.2 Ligao de um Motor Trifsico Acionado por um Sensor CC a dois fios

O sensor aciona um rel auxiliar de comando Ka, que possui uma corrente de acionamento muitas vezes menor do que a corrente de acionamento da bobina do contator de manobra K6. Note que montado em paralelo com Ka (Vdc) um diodo, sendo que, o diodo est montado dessa forma para funcionar como um supressor de sobretenso, pois, sempre que desacionado uma bobina de um contator ou rel, por serem os mesmo com teor indutivo, h um surgimento de uma fora contra eletromotriz, o que poderia ocasionar uma corrente inversa, no qual o sentido seria em direo a fonte, no caso o sensor. Da mesma maneira montado um supressor de sobretenso montado em paralelo com a bobina de K6 (Vac), sendo normalmente usado um resistor e um capacitor em srie ou um varistor.

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1.5 Especificao dos Dispositivos de Comando

A especificao de qualquer dispositivo de comando, seja ele: mecnico como as botoeiras; eletromecnico como as chaves fim de curso; sensveis a temperatura ou presso como os termostatos e pressostatos; eletrnicos como os sensores e seus tipos consiste em determinar e especificar:

1.5.1 Botoeiras

Nmero de bloco de contatos com o nmero de contato NA e NF; Tipo de acionador, ou tipo do boto, se tipo soco (emergncia) ou pulsador, se com trava ou

no, se com chaveamento ou no, se manpulo com o nmero de posies, se manopla com o nmero de posies, se com posio fixa ou retorno por mola, e a cor dos mesmos.

Para botoeiras: os blocos de contatos so fabricados, dependendo do fabricante, com um nico contato ou com dois contatos sendo.: um bloco de contato com apenas um contato 1NA ou 1NF; um bloco de contato com dois contatos podem ser ou com 1NA+1NF, ou 2NA ou 2NF.

1.5.2 Sinaleiros

Cor do espelho do sinaleiro, ou cor da lmpada do sinaleiro; Tipo de lmpada, se Led ou Incandescente; Tenso da lmpada se para Vdc ou Vac;

1.5.3 Chaves fim de curso

Normalmente as chaves fim de curso possuem apenas 2 contatos num mesmo bloco, podendo ser 1NA + 1NF, ou 2NA ou 2NF.

Tipo do acionador, se rolete, pino, haste, se articulado ou no, se unidirecional ou bidirecional.

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1.5.4 Termostato ou Pressostato

Faixa de ajuste: para termostato a temperatura, sendo a faixa da escala e a unidade se graus Celsius, Kelvin ou Fahrenheit; para pressostato, sendo a faixa da escala e a unidade se em Bar, Psi, Pascal, Kgf/cm2;

Corrente nominal do contato, sendo normalmente um contato comutador, tambm chamado inversor.

1.5.5 Sensores

Tipo do Sensor: se srie (2fios), NPN ou PNP, conforme a carga ou sinal a ser acionada ou enviado;

Material a ser detectado e onde ser detectado, para determinar se capacitivo, indutivo ou magntico.

Nmero de sadas, se uma (2 fios srie, ou 3 fios NPN ou PNP), duas (4 fios NPN ou PNP) ou 3 sadas (5 fios NPN ou PNP), se alimentado em Vdc ou Vca; distncia sensora nominal.

A corrente que um contato da botoeira, do termostato ou pressostato, ou da chave fim de curso suporta, normalmente no ultrapassa os 5A. J a corrente mxima que percorre o sensor, quando acionado, normalmente, no ultrapassa a 1A.

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II - CHAVES SELETORAS OU COMUTADORAS

uma chave que possibilita a comutao eltrica entre os seus terminais de ligao. usado em aparelhos de ar condicionado, foges , fornos, aquecedores eltricos. Usado em painis para comutar a ligao dos TCs, para verificao da corrente em cada fase, e TPs, para verificao da tenso de fase e tenso de linha. So fabricadas chaves seletoras para at 10A, sendo muitas delas usadas para a ligao de compressores usados em ar condicionado residenciais, de ventilador e exaustores, de resistores eltrico usados para aquecimento. Um uso da chave seletora em sistemas de aquecimento, que conforme a posio da chave h a variao da ligao entre os terminais e com isso consegue-se uma srie de variaes nos valores de potncia do aquecedor.

Figura 2.1 Posio 1 Potncia total igual a 2000W (2 resistores ligados em paralelo)

Figura 2.2 Posio 2 Potncia total igual a 1000W (1 resistor ligado)

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Figura 2.4 Posio 3 Potncia Total igual a 500 W (2 resistores ligados em srie)

Figura 2.5 Acionamento de um Sistema de Refrigerao com o uso de uma Chave Comutadora

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Figura 2.6 Acionamento de resistores de aquecimento com o uso de uma Chave Comutadora

Com o uso do comutador usado para acionar os resistores R1 e R2, e conectando externamente os terminais 3 e 4 possvel e conforme a tenso aplicada temos, supondo R1 = R2:

Posio 1: temos a potncia total proporcional a R1xR2 / R1+R2 (2 resistores ligados em paralelo); maior potncia. (Ex: 5000W)

Posio 2: temos a potncia total proporcional a R1, conforme a tenso aplicada; potncia mdia (Ex: 2500W)

Posio 3: temos a potncia total proporcional a R1 + R2 (2 resistores ligados em srie); menor potncia. (Ex: 1250W)

Sendo que: U = R X I P = U X I U = tenso em Volts; R = resistncia eltrica em Ohms; I = corrente eltrica em Ampres; P= potncia aparente em Volt Ampres;

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Figura 2.7 Chave Seletora para uso em Ampermetro ou outros equipamentos

Figura 2.8 Chave Seletora para Voltmetro

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III - CHAVES OU RELS DE IMPULSO

Os rels de impulso, chaves de impulso, rels de reteno, ou ainda telerruptores, so dispositivos para o comando de circuitos eltricos, principalmente usados em sistemas de iluminao de ambientes.

Os seus contatos so comutados atravs de pulsos eltricos emitidos a partir de um ou mais pontos de comando, feitos a partir de boto pulsadores, sendo que o rel permanece acionado at receber outro pulso, quando desligado. Funes incorporadas ou adicionais permitem a operao atravs de comandos mantidos e controles centralizados ou locais. Normalmente so fabricados para calibres entre 5 a 32 A.

Figura 3.1 Rel de Impulso

Rel de Impulso Inversor : o rel de impulso inversor, normalmente possui apenas um plo, sendo o contato do tipo inversor ou comutador, ou seja, um ponto comum e duas sadas, sendo um NA e outro NF. Pulso em A1 liga, outro pulso em A1 desliga.

Figura 3.2 Simbologia Rel de Impulso Inversor com Contato Comutador

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Rel de Impulso Controle Centralizado: rel de impulso que incorpora o controle centralizado enquanto conserva a possibilidade inicial de ordens de pulso locais. Pulso no borne ZA liga, pulso no borne ZE desliga. Pulso no borne ZE liga, pulso no Borne ZA desliga.

Figura 3.3 Simbologia Rel de Impulso Controle Centralizado com Contato Comutador

Rel de Impulso com Memria: incorpora o controle atravs de uma ordem mantida por um interruptor de duas posies podendo ser atravs de uma chave comutadora, interruptor horrio, termostato.

Figura 3.4 Simbologia Rel de Impulso com Memria com Contato Simples

3.1 Auxiliares para Rels de Impulso

Auxiliar para retardo de tempo: bloco auxiliar que automaticamente retorna o telerruptor ao seu estado inicial aps um perodo de tempo ajustvel de 1 segundo a 10 horas. A contagem do tempo inicia quando o dispositivo fecha o contato.

Auxiliar para controle passo a passo: bloco que associado a dois telerruptores, permite a operao em cascata e passo a passo por presses sucessivas nos pulsadores de comando. O ciclo o que segue:

1 pulso: Rel 1 fechado / Rel 2 aberto, 2 pulso: Rel 1 aberto / Rel 2 fechado, 3 pulso: Rel 1 e Rel 2 fechados, 4 pulso: Rel 1 e Rel 2 abertos, 5 pulso: Rel 1 fechado / Rel 2 aberto; o prximo pulso reinicia a seqncia a partir do 1

pulso.

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Auxiliar para pulsadores luminosos: bloco auxiliar que evita o acionamento indesejado dos telerruptores quando controlados por pulsadores luminosos sendo a corrente dos mesmos superior a 3 mA (esta corrente suficiente para manter energizada bobina).

Auxiliar para controle centralizado: bloco auxiliar que permite o controle centralizado de um conjunto de telerruptores controlando redes separadas, enquanto conserva a possibilidade de comandar cada telerruptor localmente. Permite indicao remota do status mecnico de cada rel. Sendo o contato auxiliar para 6 A - 240 V CA (sendo cos PHI = 1).

Auxiliar para controle centralizado em vrios nveis: bloco auxiliar que permite o controle centralizado de vrios conjuntos de telerruptores, enquanto conserva a possibilidade do comando local de cada telerruptor e o controle centralizado por nvel (conjuntos de telerruptores).

Figura 3.5 Rels de Impulso Monopolar

Figura 3.6 Bipolar

Figura 3.7 Tripolar

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A B C

D E

Figura 3.8 Exemplo do uso de um rel de impulso monopolar com contato simples

Lgica de Funcionamento: a) Dispositivos em repouso, no h acionamento de nenhum componente; b) Acionamento do boto pulsador S, ocorrendo a energizao da bobina do Ki,

conseqentemente energizao da lmpada H, com o fechamento do contato de Ki (rel de impulso monopolar contato simples);

c) Cessamento do esforo sobre o boto pulsador S, porm Ki permanece retendo o seu contato, conseqentemente H permanece energizada;

d) Acionamento do boto pulsador S, ocorrendo um novo pulso sobre a bobina de Ki, fazendo com que haja a abertura do seu contato, conseqentemente desenergizando H.

e) Estado para um novo ciclo de acionamento.

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IV - CHAVES DE NVEL

O controle de nvel est presente nas mais simples rotinas de nosso dia a dia. O controle do suprimento de gua para o nosso consumo residencial, para a caixa de descarga, para a reserva e abastecimento geral de um bairro ou cidade, entre outros. No mbito comercial e industrial apresenta fundamental importncia no controle de estoques e planejamento de produo de produtos e servios, pois a armazenagem de lquidos, slidos e graneis, servem de suprimento destes produtos para fabricao e comercializao. As principais finalidades do controle de nvel so: avaliao de estoques em tanques de armazenagem; controle de processos contnuos, onde sejam necessrios volumes de lquidos em acumulao temporria ou com tempo de permanncia.

4.1 Controles eletromecnicos de nvel

O sensor eletromecnico utilizado em processos de armazenagem ou transporte de materiais slido ou granulado, principalmente em indstrias de plsticos, minrios, alimentcias, qumicas, entre outras. Quando acionado o contato da chave de nvel, o mesmo pode energizar diretamente uma carga, ou enviar um sinal para sinalizao, ou para um CLP, conforme o tipo e a capacidade nominal de conduo de corrente do contato, que normalmente no passa de 5A.

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4.1.1 Chave de nvel do tipo p rotativa

O funcionamento baseia-se no giro de um motor sncrono que possui acoplada ao seu eixo uma p. A p fica girando e se ocorrer um bloqueio do movimento em funo de presena de material, um mecanismo interno aciona contatos cujo sinal pode ser utilizado em um circuito de sinalizao ou controle de nvel. No momento que o movimento bloqueado o motor desligado automaticamente, evitando que o mesmo trabalhe enquanto a p estiver bloqueada. Assim que o movimento da p liberado o motor volta a funcionar e os contatos com o sinal so desacionados.

Figura 4.1 Chave de nvel tipo p rotativa.

4.1.2 Chave de nvel com membrana

O funcionamento ocorre atravs de uma membrana flexvel que ao ser pressionada pelo material armazenado aciona contatos cujo sinal pode ser utilizado em dispositivos de sinalizao ou controle.

Figura 4.2 Chave de nvel com membrana.

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4.1.3 Chaves de nvel do tipo bia

O funcionamento das chaves tipo bia baseia-se na posio de uma bia. A bia est fisicamente ligada a uma chave e conforme o nvel ela aciona ou no o contato. Ao ser acionada, a chave ativa contatos cujo sinal pode ser utilizado para sinalizao ou controle, para acionar a bobina de um contator, enviar um sinal a uma entrada de um CLP, ou em alguns casos, acionar diretamente pequenas cargas. As chaves do tipo bia so empregadas principalmente nas indstrias txtil, qumica e alimentcia.

Figura 4.3 Chave de nvel do tipo bia

4.2 Simbologia Chaves de Nvel

Figura 4.4 Chave de Nvel com 1NA + 1NF e Chave de Nvel com Contato Comutador

Contato Comutador: Os contatos comutadores ou inversores so usados quando se tem na sada, cargas acionadas com o mesmo valor de tenso. Quando com um nico dispositivo se deseja realizar o acionamento de dois dispositivos, com valores de tenso diferentes, so usados os dispositivos que possuem contatos distintos.

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Figura 4.5 Chave de Partida Direta Automtica sendo acionada por uma Chave de Nvel

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V - REL TEMPORIZADOR

Rels de tempo ou temporizadores so dispositivos usados para o controle da abertura ou fechamento de um contato auxiliar para comando, em funo de um tempo pr ajustado. So fabricados, normalmente, para um tempo de ajuste de at 25 minutos. Utilizado na automao de mquinas e processos industriais, especialmente em sequenciamento, interrupes ou habilita de comandos em chaves de partida. H tambm os rels horrios ou semanais, porm seu uso mais usual no comrcio ou em residncias, para energizao de circuitos de iluminao. Quando se necessita um controle ou contagem de tempo na escala de horas, normalmente esse procedimento feito com um controlador totalizador horrio, ou com o auxilio de um CLP.

5.1 Tipos de Rels de Tempo

H basicamente 6 tipos de rel de tempo mais usuais, para diferentes aplicaes. O rel de tempo com retardo na energizao; rel de tempo com retardo na desenergizao; rel de tempo com impulso na energizao;rel de tempo para chaves de partida Y D; rels de tempo cclicos; e os rels de tempo biestveis.

Rel de Tempo com Retardo na Energizao: aps a energizao do rel, inicia-se a contagem do tempo ajustado no dial. Decorrido este perodo ocorrera a comutao dos contatos de sada, os quais permaneceram neste estado at que a alimentao sobre a bobina do rel seja interrompida.

Figura 5.1 Simbologia: A -Rel de tempo com 1 comutador; B-Rel de tempo com 2 comutador; C - Funcionamento Rel de Tempo com Retardo na Energizao.

A B

C

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Rel de Tempo com Retardo na Desenergizao: aps a energizao do rel, os contatos de sada so comutados instantaneamente. Ao ser desenergizado a bobina do rel iniciar a contagem do tempo ajustado no dial, e aps a contagem do tempo, os contatos de sada retornam a sua condio original. Esse rel s pode ser usado para tempos no maiores que 10 minutos, por limitao do mesmo, sendo que o tempo em que a bobina recebe alimentao, normalmente dependendo do fabricante no deve ser inferior a 2 segundos.

Figura 5.2 Simbologia: A- Rel de tempo com 1 comutador; B-Rel de tempo com 2 comutador C - Funcionamento Rel de Tempo com Retardo na Desenergizao

Rel de tempo com Impulso na Energizao: aps a energizao do rel, os contatos de sada so comutados instantaneamente e permanecem acionados durante o perodo de tempo ajustado no dial.

Figura 5.3 Simbologia: A-Rel de tempo com 1 comutador; B-Rel de tempo com 2 comutador C-Funcionamento Rel de Tempo com Impulso na Energizao

A B

C

A B

C

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Rels de Tempo para Chaves de Partida Y D: aps a energizao do rel os contatos de sada do primeiro comutador so comutados instantaneamente (energiza os contatores para ligao estrela), permanecendo assim acionados durante o perodo de tempo ajustado no dial (tempo de partida do motor em estrela tenso reduzida).

Aps a contagem de tempo acionado o segundo comutador (energiza os contatores para ligao triangulo), sendo que h um intervalo de tempo, chamado de tempo morto (ente 30 a 100 ms dependendo do fabricante), entre o retorno ao estado original do primeiro comutador e o acionamento do contato do segundo comutador, para que haja uma garantia da abertura da ligao estrela, permanecendo assim at que a alimentao seja interrompida.

Figura 5.4 Simbologia: A - Rel de tempo para Chave de Partida Y D; B-Funcionamento Rel de Tempo para Chave de Partida Y D

Figura 5.5 Rels de Temporizao

A

B

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VI - CONTATORES

O contator um dispositivo de manobra de operao por energizao de uma bobina cujo ncleo tem uma parte mvel solidria aos contatos mveis. O contator opera sob correntes de carga e de sobrecarga, mas no de curto circuito. denominado de potncia quando comando circuitos de fora e auxiliar quando usado para multiplicar o nmero de contatos de um dispositivo de comando. A energizao da bobina feita por uma botoeira do tipo pulsador; o desligamento pode ser realizado tambm por um contator NF do rel de proteo contra sobre cargas quando em srie com a bobina do contator. A proteo contra curto-circuitos proporcionada por fusveis ou disjuntores. A vista explodida da figura a seguir mostra o princpio construtivo e as partes de um contator tpico.

Figura 6.1 Contator Eletromagntico

Figura 6.2 Simbologia Contator Eletromagntico com 2 Contatos Auxiliares sendo 1NA + 1NF

Contatos de Fora 1-2; 3-4; 5-6; Primeiro Auxiliar 13-14 (NA); Segundo Auxiliar 21-22 (NF)

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Figura 6.3 Anlise dos Contatos de um Contator

A vida eltrica dos contatos pode ser prevista por clculo e acompanhada por inspeo visual. Embora os contatos aparentemente estejam com mau aspecto como na que indica contato normal de uso, eles esto ainda em condio de operao normal; no se deve aplainar os contatos com lima ou outras ferramentas. Somente quando em algum ponto acaba o material do contato, como indicado na do contato desgastado que os contatos devem ser trocados. O estado do contato pode ser analisado sem inspeo visual atravs da indicao de vida til restante.

6.1 Funcionamento do Contator

Acompanhando a figura do contator eletromagntico, quando a bobina (4) energizada o campo magntico atrai a parte mvel do ncleo (5) ao qual esto solidrios os contatos mveis que vo se encontrar com os contatos fixos (3) estabelecendo o fechamento do circuito e tensionando a mola para desligamento.

Quando h uma sobrecarga, o rel correspondente opera, abrindo o contato NF que est em srie com a bobina, desenergizando-a e abrindo o circuito por ao da mola. O religamento pode ser automtico ou por uma botoeira, de acordo com as condies do circuito. O contator tem ainda contatos auxiliares NA e NF (6) em quantidade varivel com as necessidades do circuito, para comandar outros dispositivos, ou para sinalizar sua posio (ligado-desligado) ou ainda para intertravamentos. Os contatos precisam ser feitos de material bom condutor e resistente s

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temperaturas dos arcos que se formam ao estabelecer ou interromper em corrente. Uma das principais caractersticas dos contatores o elevado nmero de operaes que depende do tipo da carga que ele opera, pois a durao do arco depende; para uma tenso e uma dada corrente:

Da velocidade de separao dos contatos; Da velocidade de fechamento do contator, Do fator de potncia da carga Que vo determinar o tempo de extino do arco e, em conseqncia, o esforo trmico

sobre os contatos.

6.2 Especificao

Para a especificao correta de um contator so necessrias informaes sobre o circuito, sobre a carga, o regime de manobra da carga, a categoria de emprego, tipo de coordenao (1 ou 2) com o fusvel ou disjuntor, a famlia de rels de sobrecarga aplicvel.

6.3 Comandos dos Contadores

6.3.1 Comando convencional

feito energizao e desenergizao direta e indireta da bobina magntica com uma faixa de operao normal de 0,8 a 1,1 vezes a tenso nominal.

6.3.2 Comando atravs da eletrnica

A bobina magntica energizada e desenergizada com uma potncia necessria para ligar/desligar e funcionamento contnuo atravs de uma eletrnica de comando, onde:

A faixa de operao 0,7 a 1,25 vezes a tenso de comando. Atuao independente de curtas quedas de tenso. Mesmo que a tenso caia a zero com durao de 25ms (+- 1,5 ciclos) no ocorrero

desligamento indesejados. Operao normal em redes fracas e instveis. Baixo consumo de ligao e reteno.

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Imunidade a interferncias. Atravs do comando eletrnico permite-se a alimentao diretamente de uma sada PLC 24

VCC ( 30mA) comando convencional com a tenso de comando ligada atravs de contato, assim como, ter a indicao da vida til restante dos contatos. O Comando eletrnico pode permitir at a comunicao com interface AS integrada.

6.4 Supresso de Surtos de Tenso

A desenergizao de carga indutivas como bobina do contator provoca surto de tenso que podem ser atenuadas por mdulos RC, varistores, diodos ou combinao de diodos.

6.5 Os Contatos Auxiliares

Usados para sinalizao, comando ou intertravamentos os contatos auxiliares devem possuir elevada confiabilidade de contato, permitindo operar comandos eletrnicos com correntes 1mA e tenso de 17V. Contatores para elevadas correntes podem ter em sua construo a operao dos contatos em uma cmara de vcuo, o que permite obter-se especialmente, uma maior vida til dos contatos do que os contatores com contatos de operao convencional.

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6.6 Categorias de Emprego dos Contatores (conforme IEC 60947-1)

6.6.1 Corrente alternada

AC - 1 Cargas no indutivas ou de baixa indutividade Resistncias; AC - 2 Motores com rotor bobinado (com anis); Partida com desligamento durante a partida e

em regime nominal; AC - 3 Motores com rotor em curto-circuito (gaiola); Partida com desligamento em regime

nominal; AC - 4 Motores com rotor em curto-circuito (gaiola); Partida com desligamento durante a

partida, partida com inverso de rotao, manobras intermitentes; AC - 5a Lmpadas de descarga em gs (fluorescentes, vapor de mercrio ou sdio); AC - 5b Lmpadas incandescentes; AC - 6a Transformadores; AC - 6b Banco de capacitores; AC - 7a Cargas de aparelhos residenciais ou similares de baixa indutividade; AC - 7b Motores de aparelhos residenciais; AC - 8 Motores-compressores para refrigerao com proteo de sobrecarga;

6.6.2 Corrente Contnua

DC - 1 Cargas no indutivas ou de baixa indutividade Resistncias; DC - 3 Motores de derivao (shunt); Partidas normais, partidas com inverso de rotao,

manobras intermitentes, frenagem; DC - 5 Motores srie; Partidas normais, partidas com inverso de rotao, manobras

intermitentes, frenagem; DC - 6 Lmpadas incandescentes; Contatores auxiliares / Contatos auxiliares;

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6.6.3 Contatos auxiliares

6.6.3.1 Corrente alternada

AC - 12 Cargas resistivas e eletrnicas; AC - 13 Cargas eletrnicas com transformador de isolao; AC - 14 Cargas eletromagnticas 72 VA; AC - 15 Cargas eletromagnticas > 72 VA;

6.6.3.2 Corrente contnua

DC - 12 Cargas resistivas e eletrnicas; DC - 13 Cargas eletromagnticas; DC - 14 Cargas eletromagnticas com resistncias de limitao.

6.7 Exemplos do uso das categorias de emprego

As categorias de emprego foram criadas para facilitar a escolha pelo usurio do contator mais adequado para sua instalao tanto do ponto de vista econmico como o tcnico. Foram levados em conta os fatores que levam a uma maior durao do arco, as correntes associadas ao ligamento e desligamento das cargas, o de potncia do circuito e a freqncia com que so executadas as operaes mais crticas. Assim, podem exemplificar com alguns casos:

6.7.1 AC- 1 Cargas resistivas

Esta categoria se destina operao de cargas resistivas ou de baixa indutividade ou no indutivas. Nesses casos a corrente se anula praticamente ao mesmo tempo em que a tenso e a extino do arco fica mais fcil.

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6.7.2 AC- 2 Motores com rotor bobinado (com anis).

Na aplicao destes motores freqentemente eles so desligados durante a partida e, portanto com uma corrente muito alta. Nesta funo, alm de fechar com uma corrente alta, o contator chamado a interromper esta elevada corrente como uma operao normal. Naturalmente, depois de entrar em regime o motor vai ser desligado sob a corrente nominal da carga.

6.7.3 AC- 3 Motores com rotor em curto-circuito (gaiola)

Os contatores para esta categoria proporcionam o ligamento com a corrente de partida, mas o desligamento se d depois de completada a partida com a corrente nominal de carga. , pois uma operao das mais comuns. O fato de que eventualmente haja desligamento durante a partida no leva necessidade de usar contatores mais robustos, o que conta a operao normal.

6.7.4 AC- 4 Motores com rotor em curto-circuito (gaiola).

Nesta categoria os motores so desligados habitualmente durante a partida (correntes 4,5/ ou 6 vezes a nominal). Alm disso, tambm freqentemente feita inverso da rotao na partida e h manobras intermitentes. O que distingue est categoria da anterior a freqncia com que so realizados os desligamentos e ligamentos com correntes vrias vezes maior que a nominal da carga.

6.7.5 AC- 6a Transformadores

Os transformadores tm corrente de ligamento, quando esto sem carga, de ordem de 11 vezes a corrente nominal, o que define uma especificao dedicada do contator.

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6.7.6 AC- 6b Bancos de capacitores

Neste caso temos vrias situaes de difcil operao: ligamento do banco com correntes 20 a 30 vezes nominal; desligamento do banco com a corrente reanulando quando a tenso passa pelo valor crista o que aumenta a durao do arco e d origem reignies (restrikes). Se os bancos tiverem a funo de compensar quedas de tenso a operao pode ser vrias vezes por dia, ou mesmo por hora.

Quando houver bancos em paralelo, as correntes dos bancos j energizados concorrem para aumentar a corrente de ligamento que atingir muitas dezenas ou centenas de vezes a corrente nominal de um banco. Os contatores apropriados so equipados com resistores de pr-insero (que sero ligados antes dos contatos principais se fecharem) e entre os bancos devero ser instalados indutores de alguns H ou os bancos sero espaados de modo que os condutores proporcionaro a indutncia necessria.

6.8 Durabilidade Mecnica e Eltrica dos contatores

A durabilidade mecnica de um contator o nmero mnimo de operaes que o contator pode efetuar sem corrente de carga. um valor da ordem de 10 a 15 milhes de operao e um dado indicado no catlogo do fabricante.

A durabilidade eltrica de um contator o nmero de operaes que o contator pode executar, funo da freqncia de manobras e da categoria de emprego.

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O nomograma abaixo permite estimar do tempo da durabilidade eltrica do contator.

Figura 6.4 Nomograma de Estimao do Tempo da Durabilidade Eltrica do Contator

Nesse grfico entramos com a durabilidade eltrica desejada em milhes de manobras, no exemplo 1 milho de manobras, (1 valor de referncia), com o nmero de manobras por hora: 200/hora (2 valor de referncia) e a durao diria do servio: 8 horas e obtemos estimativa da durabilidade eltrica do contator: igual a 2,5 anos. A seqncia para utilizao do nomograma a seguinte: Unem-se os pontos correspondentes ao 1 valor de referncia (1 milho) e ao segundo valor de referncia (200), obtendo-se uma reta que cruza a linha de referncia. A partir desse ponto de cruzamento, traa-se uma linha horizontal at encontrar a linha correspondente ao nmero dirio de horas de servio (4h, 8h, 12h, 16h, 20h ou 24h) e determina-se a estimativa de durabilidade eltrica do contator (no exemplo 2,5 anos).

Esse nomograma fornecido pelo fabricante. O fabricante oferece ainda, em catlogo, grficos de estimativa de durabilidade eltrica do contator em nmero de manobras. Nesses grficos, so mostrados a durabilidade eltrica do contator em base a corrente de desligamento e a categoria de emprego.

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Entrando nesse grfico com a corrente de desligamento no eixo horizontal, obtemos no eixo vertical para cada um dos contatores a durabilidade eltrica em nmero de manobras para 230 e 500 V.

Figura 6.5 Grfico de Estimativa de Durabilidade Eltrica do Contator em Nmero de Manobras

Figura 6.6 Contatores de Fora para Manobra de Cargas, normalmente Motores

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Figura 6.7 Bloco de Contatos Auxiliares para Montagem Frontal por Encaixe no Contator Principal

Figura 6.8 Contator Auxiliar para Comando Somente Contatos Auxiliar de Comando NA e/ou NF

Figura 6.9 Contatores Montados numa Chave de Partida Y D e numa Chave de Partida Reversora

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VII - TRANSFORMADORES DE COMANDO

Os transformadores de comando tem como objetivo principal compatibilizar a tenso da rede com a tenso de comando. Normalmente usado para energizao dos circuitos de comando, o valor de tenso de 220 Vac para painis de uso e operao exclusivo de pessoal tcnico especializado, como o setor de utilidades, onde se tem as sala de mquinas com compressores de refrigerao e de ar comprimido, aquecedores de fludo trmico, caldeiras para gerao de vapor, geradores eltricos, reservatrios,entre outros. Para painis que a interveno no processo, ou seja, o acionamento das mquinas de produo, ser feita por operadores de produo pessoal com qualificao voltada para o setor produtivo e no o de tcnica eletro - eletrnica e/ou mecnica recomenda-se o uso de valores de tenso em 48Vac, 24 ou 48Vdc, por se tratarem segundo a norma NBR 5410, valores de tenso extra baixa, no ocasionando risco de choque eltrico. Utilizar esses valores de tenso extra baixa para energizao dos circuitos de comando, muitas vezes se faz necessrio por haver um ambiente com muita umidade, o que poderia provocar uma contaminao de gua condensada em um dispositivo , podendo provocar um acidente por choque eltrico acidental por contato indireto. O uso do transformador de comando possibilita que o circuito de comando seja ligado entre fase e terra, evitando o possvel desequilbrio do ponto neutro da ligao estrela do secundrio do transformador principal da rede, o que pode uma variao de tenso no circuito de comando.

O transformador de comando ainda isola (separa) eletricamente o circuito de comando do circuito da rede principal. Com esta prtica o circuito de comando estar isento de qualquer anomalia como curto circuito ou sobrecargas do circuito de fora, oferecendo uma isolao galvnica e inclusive efeito de supressor em transitrios no lineares da instalao.

So usuais os transformadores com tenses de primrio e secundrio tais como: Primrio Secundrio 220 / 380 / 440 / 480Vac 24 / 110 / 220Vac

Figura 7.1 Representao das Bobinas de um Transformador de Comando

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Quando necessita se para alimentao dos dispositivos de comando, valores de tenso em tenso contnua, usa se normalmente um transformador de comando tendo no secundrio apenas dois valores de tenso disponveis, conectado com uma ponte retificadora de onda completa associada a um capacitor para diminuir o riplle, ou seja, melhorar a forma de onda, ou, uma fonte de alimentao em Vdc.

Figura 7.2 Transformador de Comando

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VIII - CHAVES DE PARTIDA

Existem 3 mtodos de partir um motor de induo.

1 Partida direta: partida no qual o motor recebe o valor de tenso nominal das bobinas desde o instante que energizado, por isso, tambm chamado de partida a plena tenso. Esse mtodo de partida produz um elevado torque na partida, alto consumo de corrente na partida (entre 2 a 12 vezes a corrente nominal In), pode provocar queda de tenso momentnea no ato de sua energizao, ocasiona golpes mecnicos. Mtodo mais simples de acionar um motor, sendo aplicado a motores de pequena potncia.

2 - Partida com tenso indireta: partida no qual o motor acionado com um valor de tenso sobre suas bobinas menor do que o valor nominal, ocasionando assim uma queda na corrente consumida no motor durante a partida. Aps o motor atingir cerca de 90% da sua rotao nominal o motor energizado com o valor nominal da tenso de bobina do mesmo. Dentre as formas de se conseguir esse mtodo de partida h o mtodo de partida estrela triangulo (o motor parte ligado em estrela e aps atingir 90% da rotao nominal desfeito a ligao estrela e feito a ligao triangulo) e o mtodo com chave autocompensadora (o motor na partida alimentado a partir da derivao de um autotransformador e aps atingir cerca de 90% da rotao nominal o mesmo conectado diretamente na rede de alimentao). Mtodos usados para reduzir o alto consumo de corrente eltrica consumida pelo motor na partida, alm de ser exigido por norma. H tambm o mtodo com resistores e indutores em srie com as bobinas do motor, indicado para motores de grande potncia e, normalmente, motores alimentado em mdia ou alta tenso.

3 Partida com chaves eletrnicas: partida de motores no qual se usa uma chave de partida eletrnica, chamada soft-starter, que com o uso dessa chave h um controle continuo no valor de tenso eficaz aplicada ao motor, desde a partida at o regime nominal, no gerando altas correntes de consumo pelo motor na partida e golpes mecnicos, no qual ocorre com os outros mtodos de partida.

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8.1 - Funo de um Dispositivo de Partida

A finalidade bsica de um dispositivo de partida de garantir o seguro acionamento de um motor, visando a proteo do mesmo e da rede de alimentao contra curtos-circuitos, quedas de tenso, sobrecargas, distrbios e rudos devido a dispositivos de acionamento eletrnico ou mau aterramento; proteo das cargas acionadas (mquinas e equipamentos); e do seguro acionamento de partida e parada do motor de modo a proteger os usurios (pessoas).

Figura 8.1 Composio mnima para uma chave de partida

8.2 - Composio de um Dispositivo de Partida

As funes que uma chave de partida deve assegurar segundo a norma IEC 60947-1so:

8.2.1 Seccionamento

A seccionadora um dispositivo que deve isolar eletricamente os circuitos de potncia e comando da alimentao geral. Dependendo do tipo da seccionadora ela capaz de fechar e interromper o circuito com ou sem carga e pode suportar um curto-circuito fechado. So usados, normalmente para isolar uma mquina ou equipamento por inteiro da rede de alimentao. Usa-se

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para tal funo seccionadoras de contatos tipo faca ou presso (apenas isola eletricamente os circuitos), chave-fusvel (secciona e protege o circuito contra curto-circuitos) ou disjuntores (seccionam, protegem contra curto-circuito e sobrecargas). O seccionador deve suportar a corrente total do equipamento.

8.2.2 Proteo contra curtos-circuitos

Um curto-circuito se manifesta por um aumento excessivo da corrente eltrica, que alcana em poucos milisegundos valores iguais a at centenas de vezes a corrente nominal de emprego. Para evitar que um curto-circuito danifique de forma muitas vezes irreparveis s pessoas, bens e patrimnios, deve-se utilizar dispositivos que detectem e interrompam o mais rpido possvel correntes anormais superiores a 10 x In. Aqui se devem considerar os aspectos de proteo das pessoas e proteo dos bens e patrimnios. Usa-se para finalidade de proteo das pessoas o disjuntor diferencial quando ocorrncia de falhas terra, podendo ocasionar o choque eltrico devido ao contato direto ou indireto quando uma pessoa que entra em contato com um condutor (contato direto) ou uma parte condutora que normalmente no esta energizada, mas que se torna energizada acidentalmente (quando a uma falha de isolao por exemplo). Para essa finalidade de proteo so usados fusveis, disjuntores limitadores e disjuntores termomagnticos.

8.2.3 Proteo contra sobrecargas

Todas as cargas esto sujeitas a incidentes de origem eltrica e mecnica como sobretenso, queda de tenso, desequilbrio ou falta de fase, rotor bloqueado, sobrecargas mecnicas, etc. Todos incidentes provocam um aumento de corrente absorvida pelo motor e um aquecimento perigoso nos enrolamentos do motor (efeito trmico). Para evitar estes incidentes obrigatrio ter uma proteo contra sobrecargas, para detectar aumentos de corrente, de sobre e subtenso e interromper a partida ou funcionamento antes que o aquecimento do motor e dos condutores provoque a deteriorao dos isolantes. A sobrecarga o defeito mais freqente nas mquinas. Segundo o nvel de proteo desejado e a categoria de emprego do receptor, a proteo contra sobrecarga pode ser realizada com rels trmicos bimetlicos, rels para sondas e termistores, rels eletrnicos multifuno e disjuntor-motor.

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8.2.4 Comutao

A comutao consiste em estabelecer e interromper a alimentao dos receptores, quando requer um comando semi ou automtico e uma grande cadncia de manobras. O

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Eletricista Montador_Fundamentos de Protecao e Comando