Universidade Federal do Par Campus universitrio de Tucuru Faculdade de Engenharia Mecnica

Dispositivos de Proteo de um Sistema Eltrico

Tucuru, Junho de 2011

Universidade Federal do Par Campus universitrio de Tucuru Faculdade de Engenharia Mecnica

Ttulo:Dispositivos de Proteo de um Sistema Eltrico

Equipe:Andr Lus Guimares Oliveira Cleonice da Silva Correa Diego Almeida Barros Hortncia Noronha dos Santos (09133003118) (09133002818) (09133001918) (09133003218) algoliveira@hotmail.com cleonice-tucurui@hotmail.com diego32@hotmail.com hortencia.noronha@gmail.com

Sumrio

Introduo..................................................................................................................02 Funcionamento do disjuntor termomagntico............................................................03 Caractersticas nominais dos disjuntores...................................................................05 Rels..........................................................................................................................06 Funcionamento do interruptor de corrente de fuga....................................................14 Consideraes Finais.................................................................................................16 Bibliografia..................................................................................................................17 Lista de Exerccios.....................................................................................................18 Apndice.....................................................................................................................20

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INTRODUO

A compreenso de eletricidade em seus aspectos estticos e dinmicos de alta relevncia em todas as suas reas de atuao, sendo de suma importncia, no apenas para as engenharias, mas para todas as reas, sendo utilizado em praticamente todos os sistemas, dos mais fundamentais, at os mais complexos. Em toda a sua gama de conhecimento, um dos conceitos mais utilizados e importantes da eletricidade o de dispositivos de proteo, que tem como finalidade proteger o sistema de sobrecorrente, sobretenso, altas temperaturas, descargas eltricas, correntes de fuga, dentre outras, sendo imprescindvel a sua aplicao nos circuitos e sistemas eltricos a fim de garantir a integridade dos componentes e equipamentos mecnicos e eletroeletrnicos. Neste trabalho sero abordados as principais caractersticas e o

funcionamento dos dispositivos de proteo de baixa tenso mais comumente utilizados nas redes de fornecimento de eletricidade.

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FUNCIONAMENTO DO DISJUNTOR TERMOMAGNTICO

Denominam-se disjuntores os dispositivos de manobra e proteo, capazes de estabelecer, conduzir e interromper correntes em condies normais do circuito, assim como estabelecer, conduzir por tempo especificado e interromper correntes em condies anormais especificadas do circuito, tais como as de curto-circuito. Os disjuntores possuem um dispositivo de interrupo da corrente constitudo por lminas de metais de coeficientes de dilatao trmica diferentes (lato e ao), soldados. A dilatao desigual das lminas, por efeito de aquecimento, provocado por uma corrente de sobrecarga faz interromper a passagem da corrente no circuito. Esses dispositivos bimetlicos so rels trmicos e, em certos tipos de disjuntores, so ajustveis. Alm dos rels bimetlicos, os disjuntores so providos de rels magnticos (bobinas de abertura), que atuam mecanicamente, desligando o disjuntor quando a corrente de curta durao (rels de mxima). Desarmam, tambm, quando ocorre um curto-circuito em uma ou nas trs fases. Os tipos que possuem bobina de mnima desarmam quando falta tenso em uma das fases. (NISKIER, 2005) Os disjuntores protegem os circuitos contra curto-circuito e sobrecarga, disparando quando se verifica uma destas situaes e prevenindo assim danos na instalao que podem levar at ao incndio. A sobrecarga aquela situao que acontece, por exemplo, quando ligamos muitos aparelhos a uma mesma tomada. Como a potncia dos aparelhos ligados vai aumentando, a corrente respectiva desse circuito tambm aumenta. Se o aumento for exagerado, como a corrente aquece os condutores por onde passa, corremos o risco de estes aquecerem demasiado e danificarem o material isolante e inclusive provocar um incndio. Antes que os condutores aqueam demasiado, o disjuntor dispara, pois foi calibrado para um determinado valor de corrente (que tem a ver com a seco dos condutores utilizados) que, logo que ultrapassado faz disparar o disjuntor. No curto-circuito, o aumento da corrente instantneo e muito acentuado, razo porque o disjuntor atua de imediato. Antigamente os circuitos eram protegidos por fusveis, que foram substitudos pelos disjuntores, pois estes so mais seguros.03

Os fios que constituam os fusveis eram muitas vezes substitudos por fios de maior seco para, assim, no dispararem, o que constitui, como bvio, uma situao de perigo para a instalao. A Figura 02 deste tpico mostra o esquema simplificado de um disjuntor termomagntico do tipo comum em instalaes residenciais. Entre os bornes 1 e 2, a corrente passa pela resistncia de baixo valor R (que est prxima da lmina bimetlica B), pela bobina do eletrom E e pelo par de contatos C. Esse tende a abrir pela ao da mola M2, mas o brao atuador A impede com ajuda da mola M1. O eletrom E dimensionado para atrair a extremidade do atuador A somente em caso de corrente muito alta (curto circuito) e, nessa situao, A gira no sentido indicado, liberando a abertura do par de contatos C pela ao de M2. De forma similar, R e o bimetal B so dimensionados para que este ltimo no toque a extremidade de A dentro da corrente nominal do disjuntor. Acima dessa, o aquecimento leva o bimetal a tocar o atuador A, interrompendo o circuito de forma idntica do eletrom.

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CARACTERSTICAS NOMINAIS DOS DISJUNTORES

Tenso Nominal (Un): a tenso para a qual o disjuntor foi projetado para operar em condies normais (sem perturbaes). So tambm estipulados outros valores de tenso correspondentes a condies transitrias. Corrente nominal (In): E a mxima corrente que um disjuntor (com um rele disparador de sobre corrente) pode conduzir indefinidamente, a uma temperatura ambiente especificada pelo fabricante, sem superar os valores limites de temperatura das partes condutoras. Capacidade nominal de interrupo de curto-circuito (Icu ou Icn): E o maior valor eficaz (prospectivo) da correte simtrica que o disjuntor e capaz de interromper sem ser danificado. A verificao e feita em circulo 0 - 3 min CO. Se o ciclo de religamento for de 0 3 min CO-3min-CO a capacidade de interrupo ser designada por Ics (corrente de interrupo em servio) e poder ser de 25%, 50%, 75% ou 100% de Icu. Aps ensaios de interrupo os disjuntores so submetidos a outros ensaios para assegurar se: -A suportabilidade dieltrica . -O comportamento como seccionador(funo secionador o de isolao). -Operao correta em proteo contra sobrecarga no foram prejudicadas. Tenso de isolao nominal (Ui): o valor de tenso ao qual so referidas a tenso de ensaios dieltricos(geralmente maior que 2 x Ui) e a distancia de escoamento. O valor Maximo da tenso nominal nunca pode exceder a tenso nominal de isolao isso e Ue