4 Seminario Fusíveis 14.2
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Gustavo da Cs Fetter
Iand Ab Gomes Teles de Holanda
Igor de Medeiros Maciel
Leonardo Fagundes Luz Serrano
Saulo Lucena Vidal de Negreiros
Vanessa Lucena Vidal de Negreiros
UFCG - DEE - Instalaes Eltricas 2014.2 1
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1. Princpio de funcionamento
2. Classificao
3. Diferenas entre fusveis domsticos e industriais
4. Fusvel tipo D (Diazed)
5. Fusvel NH
6. Caracterstica Tempo x Corrente (gG, gM e aM)
7. Dimensionamento de fusveis
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Fusveis so dispositivos de proteo que interrompem a passagem de corrente atravs da fuso de uma seo pr dimensionada
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O princpio de funcionamento do fusvel consiste na combinao dos seguintes fatores:
Lei de Ohm =
Lei de Joule = 2
Curva de fuso da liga metlica
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Etapas do funcionamento:
Corrente ultrapassa certo valor causando um aquecimento anmalo no elemento fusvel.
A temperatura dessa liga metlica chega ao ponto de fuso, derretendo a mesma
Com o derretimento do elemento condutor, a corrente , por sua vez, interrompida.
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Corrente Nominal (In) Valor de corrente que pode percorrer o fusvel, por tempo
indeterminado, sem aquecimento excessivo do mesmo
Corrente de Curto Circuito Corrente necessria para que o elemento fusvel entre em
fuso
Tenso Nominal Tenso de operao do fusvel
Capacidade de interrupo nominal Corrente mxima que o fusvel capaz suportar aps o
rompimento sem oferecer riscos rede (trincar, gerar arcos eltricos)
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Tempo de Atuao Tempo que o fusvel leva para se romper, dada uma
sobrecorrente ou curto-circuito
Utilizao Tipo de equipamentos
Instalao Uso domstico (predial)
Uso industrial
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Rpidos Rompe-se instantaneamente com sobrecarga ou
curto-circuito
Circuitos com pequena variao de corrente entre o ligamento e o funcionamento normal
Ex.: luminrias, fornos, etc.
Lentos/Retardados: Tempo relativamente alto para se romper dada
uma sobrecarga ou curto-circuito
Corrente de partida superior corrente nominal (In)
Ex.: motores eltricos, cargas capacitivas, etc.
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Ultra rpidos Instalaes industriais
Corte rpido da corrente
Ex.: proteo de semicondutores, tiristores, diodos e equipamentos eletrnicos em geral.
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IEC 60269 e NBRs 11840 e 11849: duas letras
Primeira letra
Faixa de Interrupo: tipo de corrente em que o fusvel atua
g sobrecarga e curto-circuito
a apenas curto-circuito
Segunda letra
Categoria de Utilizao: tipo de equipamento adequado
L/G circuitos em geral
M motores
R circuitos com semicondutores
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Principais fusveis no mercado gL/gG rpidos: cabos e uso geral, sobrecarga e
curto-circuito
aM retardados: motores, curto-circuito
aR ultra rpidos: semicondutores, curto-circuito.
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Principais Diferenas
Tenso Nominal
Faixa de corrente Nominal
Capacidade de Interrupo
Exigncias da proteo contra choques
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Domstica/Predial Tipo Cartucho Tipo D (diazed)
Industrial Cartucho tipo industrial Contato tipo faca (NH) Contato aparafusado
Observao Fusveis domsticos/prediais podem ser utilizados em insta- laes industriais Fusveis industriais NO podem ser utilizados em insta- laes domsticas/prediais
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Utilizados na proteo de curto-circuito em instalaes eltricas residenciais, comerciais e industriais.
Manuseio sem riscos de toques acidentais
Normas NBR 11844, VDE 0636, NBR IEC 60269
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Categoria gl/Gg 3 tamanhos (Corrente
Nominal / Ruptura) DI 01 20 A / 100 KA DII 25 63 A / 70 KA DIII 80 100 A / 50K em
at 500V C.A.
Ao Rpida Ao Retardada
Motores Instalaes industriais
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Componentes Base com rosca helicoidal
condutora Porcelana e rosca de lato
Tampa com rosca helicoidal Porcelana e rosca de lato
Fusvel (Cartucho de Segurana) Cermica e condutores
metlicos Anel de Proteo
Porcelana e rosqueada Elo Fusvel
Fio de cobre Parafuso de ajuste
colorido Espoleta
Compartimento interno do fusvel
Preenchido com areia de slica
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Mecanismo de desprendimento Elo fusvel
Espoleta
Em caso de queima Elo se desprende
Espoleta estoura
Areia slica extingue o arco rapidamente
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Niederspannungs(baixa tenso)
Hochleitungs (alta potncia).
Formato quadrado ou oblongo com terminais em forma de lmina.
Pelas IEC 60 269-1 e IEC 60 269-2-1 e NBR 11841, possui corpo de Esteatite.
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Correntes nominais que variam de 6 A 1250 A para circuitos em c.a at 500 V e em c.c. at 250 V e capacidade de ruptura superior a 70 KA.
A base de material isolante onde so fixadas garras s quais esto acopladas molas que aumentam a presso de contato.
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Pode ser montado como lmina (facas) de seccionador constituindo uma chave fusvel, eliminando a necessidade de uma chave seccionadora em srie com uma base fusvel.
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Sinalizador de Estado no apresenta padro de cores diferenciadas como no fusvel tipo D
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Tamanho Faixa de Corrente Comprimento da Lmina*
00/000 6160 78
0 6160 125
1 80250 135
2 125400 150
3 315630 150
4 5001,000 200
4a 5001,250 200
*Aproximado
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Faixa de Interrupo: "g" - Atuao para sobrecarga e curto
"a" - Atuao apenas para curto-circuito,
Categoria de Utilizao: "L/G" - Proteo de cabos e uso geral
"M" - Proteo de Motores
"R"- Proteo de circuitos com semicondutores
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Relaciona a corrente de curto-circuito ao tempo de fuso.
O tempo de fuso menor quanto maior a corrente de curto.
Em geral, so apresentadas as curvas de vrios fusveis de mesmo tipo com diferentes correntes nominais.
A seguir, so explicadas as curvas para trs tipos de fusveis: gG, gM e aM.
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As caractersticas de um fusvel do tipo gG so representadas por duas curvas: Curva de tempo mnimo de fuso
Curva de tempo mximo de interrupo
O comportamento do fusvel encontra-se na zona entre as curvas.
Fusveis do tipo gG tem como parmetro principal sua corrente nominal.
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Como exemplo, observe a zona correspondente ao fusvel de In = 4 A no grfico.
Fixando a corrente de curto em 10 A, temos que o fusvel gG de corrente nominal 4 A no deve fundir em menos de 1 segundo e deve fundir em, no mximo, 400 segundos.
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Alternativamente, podemos fixar o tempo de fuso. Os pontos onde o corte horizontal cruza com as curvas recebem os nomes de: Corrente convencional de no-fuso (Inf)
Corrente convencional de fuso (I2)
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A norma IEC 60269 estabelece valores para essas correntes em tabelas como a mostrada a seguir.
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Fusveis gM, so projetados para uso em circuitos com motores. Assim, devem suportar a sobrecorrente de acionamento do motor.
Fusveis gM apresentam 2 parmetros principais: corrente nominal (In) e corrente caracterstica (Ich)
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O processo de escolha do fusvel gM adequado o mesmo do fusvel gG, porm usa-se a corrente Ich no lugar de In nas curvas caractersticas e tabelas da norma.
Identificao de um fusvel gM: InMIch Ex.: 16M32
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Fusveis aM fornecem proteo motores contra curtos, mas no sobrecarga. Portanto, devem sempre estar associados a outros elementos de proteo.
Sua caracterstica dada por uma zona de um grfico de corrente de curto x tempo de fuso.
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Para correntes menores que K1*In, o fusvel no deve fundir.
Para correntes maiores que K2*In, o fusvel deve fundir.
A curva de sobrecarga determina o tempo mximo que o fusvel suporta certa corrente sem sofrer danos.
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Definies do uso: Nvel de proteo (sobrecarga e/ou curto-
circuito);
Aplicao :
Proteo de circuitos em geral (cabos e linhas) : gG , aG;
Proteo de motores: aM , gM e atualmente os gG;
Proteo de semicondutores ( conversores, retificadores): aR , gR
Competncia das pessoas
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Proteo Geral Para garantir a proteo do circuito contra sobrecargas
necessrio que a corrente nominal do fusvel() seja inferior a capacidade de conduo de seus condutores().
Passos:
Clculo da corrente de projeto ();
Definio da capacidade de conduo dos condutores ()
Aplica-se segundo a NBR 5410:
(I) ; e
2 1.45 (II) Onde :
a corrente nominal do fusvel;
2 a corrente convencional de fuso do fusvel ;
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Proteo Geral Exemplo 1 : Dimensionar o fusvel de proteo para a
mquina de lavar louas Brastemp blf08.
Especificao Mquina de Lavar Louas Brastemp blf08
Segundo os dados tcnicos da lava louas:
= 7
A corrente nominal da lava louas, a corrente de projeto do circuito
= 7
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Proteo Geral Exemplo 1
Escolheu-se o 7 mtodo de instalao da NBR 5410 , onde os condutores so isolados em eletroduto de seo circular , e cujo mtodo de referncia o B1. A isolao escolhida para os condutores foi em PVC:
NBR 5410: Tabela 36 Capacidades de conduo de corrente, em ampres, para os mtodos de referncia A1, A2, B1, B2, C e D . Condutores: cobre e alumnio ; Isolao: PVC ; Temperatura no condutor: 70C ; Temperaturas de referncia do ambiente: 30C (ar), 20C (solo)
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Proteo Geral Exemplo 1
Pela Tabela 36 da NBR 5410, temos que o fio escolhido foi o de 0.52 de bitola, cuja capacidade de conduo de 9A, ento:
7 9
Fusvel Cilndrico Siemens
O fusvel escolhido foi o 3NW6 008-1 da Siemens, com:
= 8
Segundo a o fabricante:
2 = 1.45 2 = 11.6 Verificando (I) e (II):
7 8 9
11.6 13.05
O fusvel escolhido satisfaz as condies da NBR 5410.
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Proteo de Motores Para garantir o correto funcionamento do circuito de proteo
necessrio que os fusveis suportem a corrente de partida do motor() duranteo seu tempo de partida () sem fundir-se.
Passos: Clculo da corrente de partida do motor (); Definio do tempo de partida do motor (); Escolha do fusvel :
Atravs da curva caracterstica Tempo X Corrente; Pelas equaes : 0.4 ou por
1.2 , onde a corrente nominal do motor .
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Proteo de Motores
Exemplo 2 : Dimensionar o fusvel para o motor cuja placa de
identificao se encontra abaixo, com = 6.
Placa de Identificao motor de induo trifsico EBERLE.
Segundo a placa:
/ = 5 = 1.9
= 5 1.9 = 9.5
Pelas equaes:
0.4 = 0.4 9.5 = 3.8
ou
1.2 = 1.2 1.9 = 2.28
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Proteo de Motores
Segundo a curva caracterstica o fusvel Siemens Diazed 5SB2 gG com corrente nominal de 4A suficiente para suportar a partida do motor.
Condizendo com os valores
calculados de
Curvas caracterstica Tempo X Corrente fusvel Siemens Diazed 5SB2, DII, DIII, DIV, gG, 500V
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SIEMENS, Fuse Systems, SENTRON , Configuration
Manual, Edition 2014, Answers for infrastructure and cities. Retirado de https://cache.automation.siemens.com/dnl/DM/DM2MDk1NwAA_45314810_HB/SENTRON_LV10-PH05_complete_English_2014_201405091214398157.pdf
NBR IEC 60269-1, Dispositivos-fusveis de baixa tenso Parte 1: Requisitos gerais, Nov 2003
ABNT NBR 5410, Instalaes eltricas de baixa tenso
1. Dispositivos de proteo de motores eltricos, Instituto Federal Sul-Rio-Grandense, Curso de Eletrotcnica, Disciplina: Instalaes Eltricas Mdulo 3, Prof. Claudio Anor Ptter
H1 DIMENSIONAR FUSVEIS PARA APLICAO DE PROTEO DE MOTORES ELTRICOS Aula 2, Instituto Federal de Educao Cincia e Tecnologia , Santa Catarina, Campus Ararangu, Prof. Dr. Emerson S. Serafim.
Manual do consumidor Lava Louas Brastemp blf08 , retirado de http://brastemp.s3.amazonaws.com/wordpress/wp-content/uploads/2014/04/manual_blf08.pdf
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