1Prof. Aimê Abílio

PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS

ELEMENTOS DE UM SISTEMA DE PROTEÇÃO

Técnico em Eletrotécnica

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O que é um disjuntor?Dispositivo eletromecânico, que funciona como um interruptor automático, destinado a proteger uma determinada instalação elétrica contra possíveis danos causados por curto-circuitos e sobrecargas elétricas. A sua função básica é a de detectar picos de corrente que ultrapassem o adequado para o circuito, interrompendo-a imediatamente antes que os seus efeitos térmicos e mecânicos possam causar danos à instalação elétrica protegida.

Disjuntor

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• Uma das principais características dos disjuntores é a sua capacidade de poder ser rearmado manualmente, depois de interromper a corrente em virtude da ocorrência de uma falha.

• São diferentes dos fusíveis, que têm a mesma função, mas que ficam inutilizados quando realizam a interrupção. Além de dispositivos de proteção, servem também de dispositivos de manobra, funcionando como interruptores normais que permitem interromper manualmente a passagem de corrente elétrica.

• Existem diversos tipos de disjuntores, desde pequenos dispositivos que protegem a instalação elétrica de uma única habitação até grandes dispositivos que protegem os circuitos de alta tensão que alimentam uma cidade inteira.

Disjuntor

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Característica de operação dos disjuntores• A curva “Tempo vs. Corrente”, ilustrada na figura, descreve o

comportamento genérico de um dispositivo de proteção do tipo disjuntor.

Disjuntor

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• Os disjuntores magnéticos utilizam o eletromagnetismo para interromper um circuito.

• Os disjuntores térmicos utilizam o calor para interromper um circuito.

• Os disjuntores termomagnéticos utilizam os dois métodos para interromper um circuito.

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Disjuntores térmicosOs disjuntores térmicos utilizam a deformação de placas bimetálicas causada pelo seu aquecimento. Quando uma sobrecarga de corrente atravessa a placa bimetálica existente num disjuntor térmico ou quando atravessa uma bobina situada próxima dessa placa, aquece-a, por efeito joule, diretamente no primeiro caso e indiretamente no segundo, causando a sua deformação. A deformação desencadeia mecanicamente a interrupção de um contacto que abre o circuito elétrico protegido.Um disjuntor térmico é, assim, um sistema eletromecânico simples e robusto. Em contrapartida, não é muito preciso e dispõe de um tempo de reação relativamente lento.A proteção térmica tem como função principal a de proteger os condutores contra os sobreaquecimentos provocados pelas sobrecargas prolongadas na instalação elétrica.

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Disjuntor termomagnéticoMuito utilizado em instalações elétricas residenciais e comerciais, possui três funções:Manobra (abertura ou fecho voluntário do circuito)Proteção contra curto-circuito - Essa função é desempenhada por um atuador magnético (solenóide), que efetua a abertura do disjuntor com o aumento instantâneo da corrente elétrica no circuito protegidoProteção contra sobrecarga - É realizada através de um atuador bimetálico, que é sensível ao calor e provoca a abertura quando a corrente elétrica permanece, por um determinado período, acima da corrente nominal do disjuntorAs características de disparo do disjuntor são fornecidas pelos fabricantes através de duas informações principais: corrente nominal e curva de disparo. Outras características são importantes para o dimensionamento, tais como: tensão nominal, corrente máxima de interrupção do disjuntor e número de pólos (unipolar, bipolar ou tripolar).

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Disjuntor de baixa tensãoÉ um dispositivo que interrompe o circuito pela abertura de uma chave; Possuem dois elementos que “percebem” a ocorrência de sobrecorrente devido à sobrecarga ou curto-circuito:

• Elemento térmico: responsável pela detecção de eventos de sobrecarga de longa duração;

• Elemento magnético: responsável pela detecção de eventos de curto-circuito.

• Além desses elementos, os disjuntores possuem uma chave e uma câmara de extinção do arco elétrico que se forma durante a abertura da chave.

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Disjuntor de baixa tensão

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Tipos de disjuntores

Disjuntor

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Classes de disjuntores

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Disjuntor de Alta tensão• Para a interrupção de altas correntes, especialmente na presença de

circuitos indutivos, são necessários mecanismos especiais para a interrupção do arco voltaico (ou arco elétrico), resultante na abertura dos pólos. Para aplicações de grande potência, esta corrente de curto-circuito, pode alcançar valores de 100 kA.

• Após a interrupção, o disjuntor deve isolar e resistir às tensões do sistema. Por fim, o disjuntor deve atuar quando comandado, ou seja, deve haver um alto grau deconfiabilidade.

• Alguns tipos de disjuntores de alta potência:• Disjuntor a grande volume de óleo,• Disjuntor a pequeno volume de óleo,• Disjuntor a ar comprimido,• Disjuntor a vácuo,• Disjuntor a hexafluoreto de enxofre (SF6).

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