INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I’

UNIDADE II

ESPAÇO PARA AMPLIAÇÃO EM QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO Devem ser previstos espaços para ampliações futuras em quadros de distribuições; Descrito seção 6.5.9.2 da NBR 5410; Tabela com quantidade de circuitos e espaços reservas: Quantidade de circuitos efetivamente disponíveis N Espaço mínimo destinado a reserva (em número de circuitos) Até 6 2 7 a 12 3 13 a 30 4 N > 30 0,15*N Nota: A capacidade de reserva deve ser considerada no cálculo do alimentador do respectivo quadro de distribuição

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Os circuitos elétricos obrigatoriamente possuem dispositivos que permitem: A interrupção da passagem de corrente por seccionamento; A proteção contra curtos-circuitos e sobrecarga. Os dispositivos de proteção classificam-se conforme seu objetivo: Assegurar apenas proteção contra curto-circuitos; Proteger com eficácia apenas contra sobrecargas.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Dispositivos de comando de circuitos: Interruptores unipolares interrompem a corrente no fio fase; Circuitos alimentados por dois condutores fase (bifásico), devem utilizar interruptores bifásicos; Circuitos alimentados por três condutores fase (trifásicos), devem utilizar interruptores trifásicos; Chaves de faca com porta fusíveis: Dispositivos de proteção e interrupção simultânea

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Chave magnética (comandadas a distância): Chave magnética protetora: Combinação de chave magnética com relés de proteção (sobrecarga); Chave magnética combinada: Associação da chave simples com relé térmico, fusíveis ou disjuntor (proteção para motores) Pressostato: Dispositivo de pressão que opera em função de pressões predeterminadas; Termostato: Dispositivo sensível a temperatura que fecha ou abre automaticamente um circuito; Contatores: Dispositivos eletromecânicos que permitem o comando de um circuito a distância; Relé térmico: Protege um equipamento contra danos térmicos de origem elétrica.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Relés de subtensão : bobina de mínima tensão que numa falta ou queda de tensão interrompe a passagem de corrente; Relés de tempo: utilizados em manobras temporizadas de comando, proteção e regulagem Master switch (chave-mestra): Comanda de um só ponto várias lâmpadas situadas em locais diferentes; Relés de partida: atenua o efeito do torque na partida (principalmente de motores de pequeno porte); Comando por células fotoelétricas: promovem o acionamento automático da iluminação em ambientes abertos.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Dispositivos de proteção contra curto-circuitos Deve interromper a corrente antes que os efeitos térmicos e mecânicos danifiquem as instalações; Descrito na seção 5.3.4 da NBR 5410; A capacidade de interrupção do circuito deve ser, no mínimo, igual a corrente de curto pressumida; Dispositivo com capacidade inferior é admitido se outro com capacidade necessária estiver a montante;

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS A fórmula para a determinação desse tempo é dada por: Onde: t = duração do tempo em segundos; k = constante que depende do tipo de condutor; I = corrente de curto-circuito, A; S = seção do condutor em mm2. Os dispositivos empregados para a proteção contra curto-circuitos são: Fusíveis; Disjuntores. Os dijuntores termomagnéticos também protegem contra sobrecargas prolongadas.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS EXEMPLO 5 Na origem de um circuito de distruibuição com condutores isolados de 10 mm2 (k = 115), a corrente de curto circuito em 3 ciclos foi de 5kA. Qual é o tempo máximo para a atuação do dispositivo de proteção? SOLUÇÃO: Um disjuntor termomagnético adequado atuará em 0,02 s. Um fusível adequado atuará em 0,001 s.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Fusíveis: Dispositivo adequadamente dimensionado para interromper a corrente de sobrecarga ou curto-circuito; Normalização internacional (IEC 60269) e nacional (NBR’s 11840 a 11849) definem três tipos de fusíveis: gG: para proteção contra sobrecarga e curto-circuitos; gM: apenas proteção contra curto-circuitos (proteção contra sobrecarga realizada por relé térmico); aM: apenas proteção contra curto-circuitos (proteção contra sobrecarga realizada por proteção complementar); Fusível de rolha: seus contatos ficam numa peça roscada; Fusível cartucho: o elemento fusível é encerrado num tubo protetor de material isolante;

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Zonas de tempo: Fusível diazed (tipo D): limitador de corrente cujo o tempo é tão curto que o valor de crista da corrente não é atingido; Fusível NH: limitador de corrente de alta capacidade de interrupção, para correntes nominais de 6 a 1.000 A.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Limitação de corrente pelo fusível:

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Zonas de fusão e não fusão:

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Disjuntores: Dispositivos de manobras e proteção, capazes de: Estabelecer, conduzir e interromper correntes em condições normais do circuito; Estabelecer, conduzir por tempo especificado e interromper correntes em condições anormais do circuito. Normalização internacional (IEC 60947-2) e nacional (NBR IEC 60947-2); Operam com disparadores que podem ser térmicos, eletromagnéticos e eletrônicos; Os térmicos atuam na ocorrência de sobrecarga moderada. Funcionam pela dilatação desigual de suas lâminas; Alguns possuem uma faixa de corrente ajustável.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Os magnéticos possuem uma bobina que atrai uma peça articulada quando a corrente atinge um determinado valor; Característica típica de um disjuntor termomagnético:

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Os eletrônicos compreendem sensores de corrente, processamento de sinais e comando de atuadores. Característica tempo corrente de um disparador eletrônico:

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Escolha do disjuntor: As seguintes informações devem ser fornecidas pelo fabricante: Tipo (modelo) do disjuntor; Características nominais - tensão nominal em Vca; - nível de isolamento; - curvas características (tempo x corrente) - corrente nominal; - frequência nominal; - capacidade de estabelecimento em curto-circuito; - capacidade de interrupção em curto-circuito; - ciclo de operação.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS EXEMPLO 6 Dimensione a proteção de um circuito com corrente de 20,45 A. Os fatores de correção são FCNC = 0,7 e FCT = 1. A bitola do condutor é igual a 4,0 mm2. SOLUÇÃO: A corrente de projeto do circuito será de 32,0 A (Tabela). A forma geral para dimensionamento de dijuntores será: Assim: A norma determina as correntes para os dijuntores: 2 – 4 – 6 – 10 – 13 – 16 – 20 – 25 – 32 – 40 – 50 – 63 – 80 – 100 – 125. Logo:

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Correntes convencionais de não-atuação (Int), de atuação (I2) e tempo convencional para disjuntores BT

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Diferentes categorias de disjuntores de BT

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Dispositivo diferencial-residual (DR) Equipamentos de seccionamento mecânico destinado a abertura dos contatos quando ocorre corrente de fuga à terra; Sua finalidade é proteger vidas humanas contra choques elétricos (correntes ≤ 30 mA); Não protege o circuito contra sobrecorrentes ou curto-circuitos; Necessita da conexão com o neutro; Locais que devem possuir o dispositivo DR: Circuitos de banheiros ou chuveiros; Circuitos de tomadas externas; Circuitos de utilização residencial (cozinha, copa...); Circuitos em edificações não-residenciais com tomadas que sirva cozinha, copa, lavanderias, áreas de serviço, garagens e áreas internas molhadas.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Princípio de funcionamento: Constituição: Contatos fixos e contatos móveis; Transformador diferencial; Disparador diferencial.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Observações sobre as aplicações dos dispositivos DR Para o esquema TT, se a instalação for protegida por um único DR, este deve ser colocado na origem da instalação; Outra opção é o uso de vários dispositivos, um em cada derivação; Neste esquema, deve-se levar em consideração o valor da resistência de aterramento RA, para não ocorrer tensões entre essa e a corrente de fuga de vários DR’s; Cada instalação de um prédio deve possuir proteção diferencial própria: Administração, apartamentos, lojas, devem possuir DR’s localizados nas respectivas origens ou nos quadros de distribuição. O condutor de proteção é o único que não deve passar pelo DR; Cuidados na instalação de equipamentos CC.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Seleção dos equipamentos DR de acordo com o esquema de aterramento: Esquema TN: as massas podem ser protegidas por DR. Não há a necessidade de ligá-las ao condutor de proteção, desde que ligadas a um eletrodo de aterramento; Esquema TT: se protegido por um único dispositivo DR, este deve ser colocado na origem da instalação; Esquema IT: a corrente residual de não atuação do dispositivo deve ser igual ou maior à corrente que circula quando uma primeira falta franca à terra afete um condutor fase.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Seletividade Escolha adequada de fusíveis e disjuntores de tal forma que, na presença de um defeito na instalação, uma mínima parte seja afetada; A proteção mais próxima do defeito deve ser a primeira a atuar; Coordenação dos tempos de atuação dos dispositivos de proteção; Formas de seletividade: Seletividade entre fusíveis; Seletividade entre disjuntores; Seletividade entre disjuntores e fusíveis em série.