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8/6/2019 Proteo das instalaes eltricas - Mdulo 3B
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Mdulo ??Dimensionamento de instalaoeltrica pela demanda de consumo
Seminrios Tcnicos 2003Eletricistas e Tcnicos
sMdulo 3 BProteo das instalaes eltricas debaixa tenso contra os efeitos dascorrentes de curto-circuito e sobrecargasatravs de disjuntores e fusveis
Seminrios Tcnicos 2003Eletricistas e Tcnicos
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Mdulo 03
Proteo das instalaes eltricas de baixa tenso contra os
efeitos das correntes de curtos-circuitos e sobrecargas atravs de
disjuntores e fusveis
Seminrios Tcnicos Siemens 2003
Eletricistas e Tcnicos
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 2
ndice
Pgina
1. Introduo 3
2. O curto-circuito nas instalaes de BT2.1. Determinao das correntes de curto-circuito 42.2. Determinao da corrente de curto-circuito presumida 62.3. Exemplo Numrico 8
3. Escolha do dispositivo de proteo contra sobrecorrentessegundo a NBR 54103.1. Coordenao entre condutores e dispositivos de proteo 13
4. Caracterstica do Cabo 14
5. Disjuntores5.1. Alerta para a necessidade do valor de I2t na NBR 5410 185.2. Seleo do disjuntor 185.3. Clculo do K2S2 (Integral de Joule) 195.4. Normas de disjuntores no Brasil 195.5. Especificao correta de disjuntor 205.6. Capacidade de Interrupo 205.7. Disjuntor Termomagntico 21
6. Prescries Relativas aos Fusveis6.1. Prescries da NBR 5410 relativa a fusveis 22
6.2 Corrente nominal do fusvel 236.3. Identificaes do fusvel 236.4. Categoria de utilizao 236.5. Faixa de interrupo e capacidade de interrupo 246.6. Seletividade de fusveis 256.7. Tipo de Fusveis 266.8. Curvas 28
7. Estudo do caso Instalaes residenciais 29
8. Glossrio 37
9. Apndice9.1. Estabelecimento da corrente de curto-circuito 389.2. Corrente de curto-circuito para falta distante do gerador 399.3. Metodologia para o clculo do curto-circuito 419.4. Modelo matemtico para clculo da corrente de curto-circuito 429.5. Transformadores MT/BT 439.6. Linhas Eltricas 449.7. Disjuntores 44
10. Anotaes 44
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 3
1. Introduo
As instalaes eltricas de baixa tenso so projetadas e executadas para conduzir a corrente de projeto,isto , a corrente prevista para ser transportada por um circuito durante seu funcionamento normal. Mas
estas instalaes podero, em casos de defeitos, estar sujeitas a condies anormais de funcionamento,
estas condies provocam elevaes do valor da intensidade de corrente eltrica que circula pelos
condutores em relao ao valor da intensidade de corrente de projeto que foi utilizado como base para o
dimensionamento da instalao. A NBR 5410 chama este regime de funcionamento, em que a intensidade
de corrente mais elevada que a intensidade de corrente de projeto, de sobrecorrentes. Dado que a
instalao tem que sobreviver a estes defeitos ocasionais, o dimensionamento correto da instalao dever
oferecer proteo contra condies de sobrecorrente, isto , condies em que a intensidade de corrente
superior ao valor projetado. Estas condies encontram-se subdivididas em sobrecargas e curtos-circuitos.Devido natureza e valores diferentes das correntes associadas s condies de sobrecarga e de curto-
circuito, como ser visto posteriormente, as regras de proteo apresentadas pela norma brasileira so
diferentes, isto porque, os modelos dos fenmenos fsicos que representam cada condio so tambm
diferentes.
De acordo com a terminologia oficial brasileira, definida na norma NBR IEC 50 (826), as definies para
sobrecorrente, correntes de sobrecarga e corrente de curto-circuito so:
Sobrecorrente: Corrente cujo valor excede o valor nominal. Para condutores, o valor nominal a
capacidade de conduo de corrente.
Corrente de sobrecarga: Sobrecorrente em um circuito, sem que haja falta eltrica.
Corrente de curto-circuito: Sobrecorrente que resulta de uma falta, de impedncia desprezvel, entre
condutores vivos que apresentam uma diferena de potencial em funcionamento normal.
Embora esta definio seja formalmente mais correta, devido s tcnicas de deteco da sobrecorrente,
que , o procedimento pelo qual se constata que a intensidade de corrente, em um dado circuito, excede
um valor especificado durante um tempo especificado, do ponto de vista prtico pode-se dizer que as
sobrecargas so condies de funcionamento que provocam uma elevao na intensidade de correntepequena em relao ao valor de projeto. As instalaes eltricas, em particular os condutores, podem
suportar esta condio de funcionamento durante algum tempo sem sofrerem qualquer deteriorao, no
entanto, uma condio anormal, e estas correntes devero ser detectadas e interrompidas, por
dispositivos adequados. Nas condies de curto-circuito a intensidade de corrente assume valores bastante
elevados, em relao corrente de projeto, as instalaes eltricas, em particular os condutores, podem
suportar esta condio de funcionamento durante um tempo muito curto sem sofrerem qualquer
deteriorao, portanto, nesta condio anormal, estas correntes devero ser detectadas e interrompidas,
pelos dispositivos de proteo muito rapidamente.
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 4
Segundo a NBR 5410 todos os condutores vivos devem ser protegidos por um ou mais dispositivos de
seccionamento automtico contra sobrecargas e contra curtos-circuitos. Alm disso, na proteo contra
sobrecargas e a proteo contra curtos-circuitos os dispositivos de proteo devem ser coordenados com
os condutores do circuito. A proteo obtida, usando os procedimentos da NBR 5410, a proteo dos
condutores, o que no garante necessariamente a proteo dos equipamentos ligados a esses condutores.
Os equipamentos a eles ligados devem ter sua proteo especfica, e se necessrio, incorporada no
equipamento.
A norma estabelece para a condio de sobrecarga que, devem ser previstos dispositivos de proteo para
interromper toda corrente de sobrecarga nos condutores dos circuitos antes que esta possa provocar um
aquecimento prejudicial isolao, s ligaes, aos terminais ou s vizinhanas das linhas. Para a condio
de curto-circuito a norma estabelece que, devem ser previstos dispositivos de proteo para interrompertoda corrente de curto-circuito nos condutores dos circuitos, de forma a evitar que os efeitos trmicos e
dinmicos da corrente prevista possam causar a danificao dos condutores e/ou de outros elementos do
circuito.
Segundo a NBR 5410, todos os condutores vivos devem ser protegidos, e segundo a mesma norma so
condutores vivos as fases e o neutro. No Brasil os profissionais no tm o hbito de proteger o neutro nas
instalaes residncias, isto se deve provavelmente disseminao do uso de fusveis e posteriormente de
dispositivos disjuntores unipolares nas entradas de energia eltrica. Como o neutro um condutor vivo, por
onde circula corrente em regime normal, do ponto de vista da segurana pode ser interessante seccionar
este condutor. A norma brasileira permite o seccionamento do neutro, em alguns pases a norma obriga o
seccionamento do neutro. Portanto no Brasil a deciso do seccionamento do neutro do profissional
responsvel pela instalao. Dois pontos devem ser obedecidos no seccionamento do condutor neutro:
O condutor neutro s pode ser seccionado por dispositivo multipolar, isto garante que esse condutor
nunca seccionado antes dos condutores fase, nem restabelecido aps os condutores fase.
O condutor PEN, condutor com funo de neutro e de proteo, freqente e erroneamente chamado de
neutro, nunca pode ser seccionado.
2. O curto-circuito nas instalaes de BT
2.1. Determinao das correntes de curto-circuito
Para o correto dimensionamento dos dispositivos de proteo contra sobrecorrentes necessrio o
conhecimento da magnitude de todas as correntes a que esses sero submetidos, que tero que
interromper ou estabelecer. Este critrio alm de ser uma boa prtica de engenharia tambm uma
exigncia normativa, como pode ser visto no item 5.3.4.2 da NBR 5410, que trata da determinao das
correntes de curto-circuito presumidas, As correntes de curto-circuito presumidas devem ser determinadas
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em todos os pontos da instalao julgados necessrios. Essa determinao pode ser efetuada por clculo
ou por medida.
A determinao prvia de um valor de corrente que o maior possvel, feita a partir de hipteses de pior
caso, chamada corrente de curto-circuito presumida deve ser feita para todos os pontos da instalao
julgados necessrios. Esta determinao , a rigor, um problema bastante complexo que envolve modelos
matemticos sofisticados com parmetros de difcil obteno, e ainda considerando vrias configuraes de
curto-circuito. Uma estimativa muito grosseira pode levar ao sub-dimensionamento dos componentes o que
compromete a segurana dos usurios e o sobre-dimensionamento pode levar ao encarecimento
desnecessrio dos componentes da instalao. Portanto necessrio um conhecimento preciso do valor da
corrente de curto-circuito, nos diversos pontos da instalao.
O clculo das correntes do curto-circuito, em geral, baseado nos valores nominais do componente da
instalao e no arranjo topolgico do sistema, podendo ser feito tanto para a instalao j existente quanto
na fase de projeto. De fato para se projetar uma instalao eltrica de MT de acordo com a norma o
projetista deve calcular as correntes de curto-circuito para a correta especificao dos componentes da
instalao. Em geral, nos sistemas trifsicos, a corrente de curto-circuito presumida, Ik, a que corresponde
a um curto-circuito trifsico. No caso de instalaes alimentadas por rede pblica, devem ser levados em
considerao os dados obtidos da concessionria.
Duas correntes de curto-circuitos, de diferentes magnitudes, devem ser calculadas:
A mxima corrente, denominada corrente de curto-circuito presumida, que determina a capacidade de
interrupo dos dispositivos de proteo e corrente suportvel de curta durao;
A mnima corrente de curto circuito que serve de base para o ajuste dos rels ou seleo da corrente
nominal dos fusveis.
A corrente de curto-circuito mnima presumida geralmente considerada igual corrente de curto-circuito
correspondente a um curto-circuito de impedncia desprezvel ocorrendo no ponto mais distante da linha
protegida.
Para determinao valores mximos e mnimos, quatro tipos de curto-circuitos devero ser considerados:
trifsico, entre fases, entre fases e neutro e entre duas fases e neutro. A figura abaixo ilustra estes tipos de
curto-circuitos.
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Figura 1 Tipos de curto-circuito
2.2. Determinao da corrente de curto-circuito (Icc) presumida
Em uma instalao residencial trs pontos so importantes determinar a corrente de curto-circuito
presumida:
Na entrada de energia para dimensionamento do disjuntor geral.
No quadro de distribuio para dimensionamento dos disjuntores de proteo dos circuitos
terminais.
Nas tomadas para determinao da corrente de curto-circuito presumida mnima.
Para este fim pode-se considerar o modelo abaixo, onde:
XT reatncia do transformador
RT resistncia do transformador
RR resistncia do ramal de entrada
RA resistncia do alimentador
RC resistncia do circuito terminal
L3
L2
L1
Ik
L3
L2
L1
Ik
L3
L2
L1
Ik
L3
L2
L1
Ik
L3
L2
L1
IkIk
Ik
L3
L2
L1
IkIk
Ik
L3
L2
L1
Ik
L3
L2
L1
Ik
1. Trifsico simtrico 2. Entre fases isolado
3. Entre fases e a terra 4. Fase-terra
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Figura 2 Clculo de curto-circuito
Portanto:
22 )( CARTT RRRRXZ ++++=
XT RT RR RA RC
RT
CCentrada
CART
CCtomada
ZZ
VI
ZZZZ
VI
+=
+++=
MT = 13,8 kV
Transformador
Poste com Trafo
(ZT)
220/127V Rede de Distrib. Secundria
Medidor Padro Entrada
Alimentador (RA)
Quadro deDistribuio
Circuitoterminal
Ramal (RR)
Rede de Distrib. Primria
M
MT = 13,8 kV
Transformador
Poste com Trafo
(ZT)
220/127V Rede de Distrib. Secundria
Medidor Padro Entrada
Alimentador (RA)
Quadro deDistribuio
Circuitoterminal
Ramal (RR)
Rede de Distrib. Primria
M
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 8
2.3. Exemplo Numrico.
Clculo de corrrente de curto-circuito (Icc) x condutores.
Tenso: 220/127 V.
Transformador 30 kVA Transformador 45 kVA
Condutores Condutores
35mm2 25mm2 16mm2 10mm2 35mm2 25mm2 16mm2 10mm2
Comprimento
do condutor
(m) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA)
Comprimento
do condutor
(m) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA)
0 1,95 1,93 1,91 1,85 0 2,90 2,86 2,78 2,62
5 1,93 1,91 1,86 1,75 5 2,85 2,80 2,65 2,38
10 1,91 1,88 1,80 1,64 10 2,80 2,72 2,50 2,15
15 1,89 1,85 1,73 1,54 15 2,75 2,63 2,35 1,93
20 1,87 1,81 1,67 1,43 20 2,69 2,53 2,20 1,74
25 1,85 1,77 1,60 1,33 25 2,62 2,44 2,06 1,58
30 1,82 1,73 1,53 1,24 30 2,56 2,34 1,92 1,43
35 1,79 1,69 1,47 1,16 35 2,49 2,24 1,80 1,31
40 1,76 1,65 1,40 1,08 40 2,42 2,15 1,69 1,21
45 1,73 1,60 1,34 1,02 45 2,35 2,06 1,59 1,12
50 1,70 1,56 1,28 0,96 50 2,28 1,98 1,50 1,04
60 1,64 1,48 1,18 0,85 60 2,14 1,82 1,34 0,91
70 1,58 1,39 1,08 0,77 70 2,02 1,68 1,21 0,81
80 1,52 1,32 1,00 0,69 80 1,90 1,55 1,10 0,73
90 1,46 1,25 0,92 0,63 90 1,79 1,44 1,00 0,66
100 1,40 1,18 0,86 0,58 100 1,69 1,34 0,92 0,60
Transformador 75 kVA Transformador 150 kVA
Condutores Condutores
35mm2 25mm2 16mm2 10mm2 35mm2 25mm2 16mm2 10mm2
Comprimento
do condutor
(m) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA)
Comprimento
do condutor
(m) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA)
0 4,73 4,62 4,34 3,84 0 8,82 8,23 7,01 5,42
5 4,58 4,38 3,91 3,21 5 8,06 7,17 5,63 4,04
10 4,41 4,12 3,50 2,71 10 7,29 6,23 4,62 3,17
15 4,22 3,85 3,14 2,32 15 6,59 5,45 3,89 2,60
20 4,03 3,59 2,82 2,02 20 5,96 4,81 3,34 2,20
25 3,83 3,34 2,54 1,78 25 5,42 4,28 2,92 1,91
30 3,65 3,12 2,31 1,59 30 4,94 3,85 2,59 1,68
35 3,46 2,91 2,11 1,43 35 4,54 3,49 2,33 1,50
40 3,29 2,72 1,94 1,30 40 4,19 3,19 2,11 1,36
45 3,13 2,56 1,80 1,19 45 3,88 2,94 1,93 1,24
50 2,98 2,40 1,67 1,10 50 3,61 2,72 1,78 1,14
60 2,71 2,14 1,46 0,95 60 3,17 2,36 1,53 0,98
70 2,47 1,93 1,30 0,84 70 2,82 2,09 1,35 0,86
80 2,27 1,75 1,16 0,75 80 2,53 1,87 1,20 0,76
90 2,09 1,60 1,06 0,68 90 2,30 1,69 1,09 0,69
100 1,94 1,47 0,97 0,62 100 2,11 1,54 0,99 0,63
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Tenso: 220/127 V.
Transformador 112,5 kVA Transformador 225 kVA
Condutores Condutores
35mm2 25mm2 16mm2 10mm2 35mm2 25mm2 16mm2 10mm2
Comprimento
do condutor
(m) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA)
Comprimento
do condutor
(m) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA)
0 6,87 6,57 5,87 4,82 0 12,08 10,76 8,45 6,05
5 6,47 5,97 4,97 3,76 5 10,39 8,73 6,34 4,29
10 6,04 5,38 4,22 3,03 10 8,94 7,21 5,01 3,31
15 5,61 4,84 3,63 2,52 15 7,76 6,09 4,12 2,68
20 5,20 4,37 3,17 2,15 20 6,81 5,24 3,49 2,25
25 4,82 3,96 2,80 1,87 25 6,04 4,59 3,02 1,94
30 4,47 3,60 2,51 1,65 30 5,42 4,08 2,67 1,70
35 4,16 3,30 2,26 1,48 35 4,90 3,67 2,38 1,52
40 3,88 3,04 2,06 1,34 40 4,48 3,33 2,15 1,3745 3,63 2,82 1,89 1,22 45 4,11 3,04 1,96 1,25
50 3,40 2,62 1,75 1,13 50 3,80 2,80 1,80 1,14
60 3,02 2,30 1,51 0,97 60 3,30 2,42 1,55 0,98
70 2,71 2,04 1,33 0,85 70 2,91 2,13 1,36 0,86
80 2,45 1,83 1,19 0,76 80 2,60 1,90 1,21 0,77
90 2,24 1,66 1,08 0,68 90 2,35 1,71 1,09 0,69
100 2,06 1,52 0,98 0,62 100 2,15 1,56 0,99 0,63
Transformador 500 kVA
Condutores
35mm2 25mm2 16mm2 10mm2
Comprimento
do condutor
(m) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA)
0 18,63 14,82 10,16 6,66
5 13,95 10,65 7,04 4,52
10 11,02 8,24 5,36 3,42
15 9,06 6,70 4,32 2,74
20 7,67 5,64 3,62 2,29
25 6,64 4,86 3,11 1,97
30 5,86 4,27 2,73 1,72
35 5,23 3,81 2,43 1,5340 4,73 3,44 2,19 1,38
45 4,31 3,13 1,99 1,26
50 3,96 2,88 1,83 1,15
60 3,41 2,47 1,57 0,99
70 2,99 2,16 1,37 0,86
80 2,66 1,93 1,22 0,77
90 2,40 1,74 1,10 0,69
100 2,18 1,58 1,00 0,63
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 10
Clculo de corrrente de curto-circuito (Icc) x condutores.
Tenso: 380/220 V.
Transformador 45 kVA Transformador 75 kVA
Condutores Condutores
35mm2 25mm2 16mm2 10mm2 35mm2 25mm2 16mm2 10mm2
Comprimento
do condutor
(m) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA)
Comprimento
do condutor
(m) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA)
0 1,70 1,70 1,69 1,67 0 2,82 2,81 2,78 2,71
5 1,70 1,69 1,67 1,64 5 2,81 2,78 2,72 2,60
10 1,69 1,68 1,65 1,60 10 2,79 2,75 2,66 2,48
15 1,68 1,67 1,63 1,56 15 2,76 2,71 2,59 2,35
20 1,68 1,66 1,61 1,52 20 2,74 2,67 2,51 2,22
25 1,67 1,65 1,59 1,47 25 2,71 2,63 2,43 2,09
30 1,66 1,63 1,56 1,42 30 2,68 2,58 2,34 1,97
35 1,65 1,62 1,53 1,38 35 2,65 2,53 2,26 1,86
40 1,64 1,60 1,50 1,33 40 2,62 2,48 2,18 1,75
45 1,63 1,59 1,48 1,28 45 2,58 2,43 2,10 1,65
50 1,62 1,57 1,45 1,24 50 2,55 2,38 2,02 1,56
60 1,60 1,54 1,39 1,15 60 2,48 2,27 1,88 1,41
70 1,58 1,50 1,33 1,07 70 2,40 2,17 1,74 1,27
80 1,55 1,46 1,27 1,00 80 2,33 2,07 1,62 1,16
90 1,53 1,43 1,21 0,94 90 2,25 1,98 1,52 1,07
100 1,50 1,39 1,16 0,88 100 2,18 1,88 1,42 0,99
Transformador 112,5 kVA Transformador 150 kVACondutores Condutores
35mm2 25mm2 16mm2 10mm2 35mm2 25mm2 16mm2 10mm2
Comprimento
do condutor
(m) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA)
Comprimento
do condutor
(m) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA)
0 4,21 4,17 4,08 3,90 0 5,57 5,50 5,32 4,96
5 4,16 4,10 3,93 3,62 5 5,48 5,34 5,02 4,43
10 4,11 4,01 3,76 3,33 10 5,36 5,16 4,69 3,94
15 4,04 3,91 3,58 3,04 15 5,24 4,96 4,36 3,50
20 3,98 3,80 3,39 2,78 20 5,10 4,76 4,05 3,13
25 3,90 3,69 3,21 2,55 25 4,96 4,55 3,76 2,81
30 3,82 3,57 3,04 2,35 30 4,81 4,34 3,49 2,55
35 3,74 3,45 2,87 2,17 35 4,66 4,14 3,25 2,33
40 3,66 3,33 2,71 2,01 40 4,51 3,95 3,03 2,14
45 3,58 3,22 2,57 1,87 45 4,36 3,77 2,84 1,97
50 3,49 3,11 2,44 1,74 50 4,21 3,60 2,67 1,83
60 3,32 2,89 2,20 1,54 60 3,93 3,28 2,37 1,60
70 3,16 2,70 2,00 1,37 70 3,68 3,01 2,13 1,41
80 3,00 2,52 1,83 1,24 80 3,44 2,77 1,92 1,27
90 2,85 2,36 1,68 1,13 90 3,22 2,56 1,76 1,15
100 2,71 2,21 1,55 1,03 100 3,03 2,38 1,61 1,05
8/6/2019 Proteo das instalaes eltricas - Mdulo 3B
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 11
Tenso: 380/220 V.
Transformador 225 kVA Transformador 500 kVA
Condutores Condutores
35mm2 25mm2 16mm2 10mm2 35mm2 25mm2 16mm2 10mm2
Comprimento
do condutor
(m) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA)
Comprimento
do condutor
(m) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA)
0 8,21 8,02 7,52 6,65 0 16,68 15,40 12,83 9,71
5 7,95 7,60 6,79 5,57 5 15,02 13,17 10,11 7,12
10 7,65 7,14 6,07 4,69 10 13,42 11,28 8,20 5,56
15 7,32 6,67 5,43 4,01 15 11,98 9,76 6,85 4,54
20 6,98 6,21 4,87 3,49 20 10,75 8,54 5,86 3,83
25 6,65 5,79 4,40 3,08 25 9,70 7,57 5,11 3,31
30 6,32 5,40 4,00 2,74 30 8,80 6,78 4,52 2,92
35 6,00 5,04 3,66 2,47 35 8,04 6,13 4,05 2,60
40 5,70 4,71 3,36 2,25 40 7,39 5,59 3,67 2,35
45 5,42 4,42 3,11 2,06 45 6,83 5,14 3,35 2,14
50 5,16 4,16 2,89 1,90 50 6,35 4,75 3,09 1,97
60 4,69 3,70 2,52 1,65 60 5,55 4,12 2,66 1,69
70 4,28 3,33 2,24 1,45 70 4,92 3,63 2,34 1,48
80 3,92 3,02 2,01 1,30 80 4,42 3,25 2,08 1,32
90 3,62 2,76 1,82 1,17 90 4,01 2,94 1,88 1,19
100 3,35 2,54 1,67 1,07 100 3,66 2,68 1,71 1,08
8/6/2019 Proteo das instalaes eltricas - Mdulo 3B
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 12
3. Escolha do dispositivo de proteo contra sobrecorrentes segundo a NBR 5410
Disjuntor 5SX Disjuntores Sentron VL
A norma NBR 5410 Instalaes eltricas de baixa tenso no item 5.3 Proteo contra sobrecorrentes determina
os critrios para utilizao de fusveis e disjuntores na proteo contra sobrecorrentes de cabos eltricos. A proteo
do cabo dever ser contra sobrecargas e curto-circuito. A norma determina ainda que estas protees
podero ser feitas por um nico dispositivo, que garantem simultaneamente a proteo contra correntes
de sobrecarga e contra correntes de curto-circuito, ou por dispositivos distintos, um para a proteo
contra correntes de sobrecarga e outro para a proteo contra correntes de curto-circuito.
A NBR 5410 apresenta os nicos dispositivos possveis de utilizao no Brasil:
disjuntores, conforme NBR 5361, IEC 947-2 ou IEC 898;
dispositivos fusveis tipo gG conforme NBR 11840;
disjuntores associados a dispositivos fusveis conforme IEC 947-2 ou IEC 898.
Quanto aos dispositivos fusveis no h dvidas, pois h somente uma norma a NBR 11840. Para
disjuntores com corrente nominal acima de 100A, tambm s h uma norma a NBRIEC 60947-2. O grande
problema de especificao que causa dvidas em projetistas e instaladores os disjuntores at 100A, onde
h duas normas diferentes para os disjuntores, a NBR 5361 e NBRIEC 60898. Neste ponto preciso
ressaltar o alerta que a norma faz quando da utilizao dos dispositivos NBR 5361.
Quando da aplicao de disjuntores conforme NBR 5361, devem ser levados em considerao os valores de I2
(corrente convencional de atuao), tc (tempo convencional) bem como a integral de Joule (caracterstica I2t).
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 13
Unindo a norma com o CDC, lembrando da inverso do nus da prova, cabe ao projetista que especificar e
o instalador que usar a obrigao da apresentao da integral de Joule. Portanto especificar ou usar um
disjuntor NBR 5361 sem antes solicitar do fabricante a integral de Joule assumir uma responsabilidade
que no se sabe se poder cumprir.
Do ponto de vista quantitativo, a escolha do valor da corrente nominal do disjuntor ou fusvel, a norma
brasileira apresenta um conjunto de 3 relaes que devem ser satisfeitas entre as caractersticas tcnicas
do dispositivo de proteo e as caractersticas do condutor a ser protegido.
A primeira relao a que pode ser chamada de condio nominal, esta relao visa garantir que o
dispositivo de proteo no ir atuar durante uma condio normal de operao e ir atuar e ir atuar em
uma condio anormal.
A segunda relao a que pode ser chamada de condio de sobrecarga, esta relao visa garantir que
o dispositivo de proteo ir atuar, durante uma condio de sobrecarga, antes que um condutor possa
sofrer qualquer deteriorao.
A terceira relao a que pode ser chamada de condio de curto-circuito, esta relao visa garantir
que o dispositivo de proteo ir atuar durante uma condio de curto-circuito, antes que um condutor
possa sofrer qualquer deteriorao.
3.1. Coordenao entre condutores e dispositivos de proteo
A caracterstica de funcionamento de um dispositivo de protegendo um circuito contra sobrecargas deve
satisfazer s duas seguintes condies:
a) IB In Iz ;
b) I2 1,45 Iz .
c) i20
t
dt k2 S2
Onde:
IB a corrente de projeto do circuito;
Iz a capacidade de conduo de corrente dos condutores, nas condies previstas para sua
instalao (ver tabela de capacidade de corrente);
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 14
In a corrente nominal do dispositivo de proteo (ou corrente de ajuste, para dispositivos
ajustveis), nas condies previstas para sua instalao;
I2 a corrente convencional de atuao, para disjuntores, ou corrente convencional de fuso, para
fusveis.
i20
t
dt a integral de Joule que o dispositivo de proteo deixa passar, em ampres quadrados-segundo;k2 S2 a integral de Joule para aquecimento do condutor desde a temperatura mxima para servio
contnuo at a temperatura de curto-circuito, admitindo aquecimento adiabtico, sendo:
k igual 115 para condutores de cobre com isolao de PVC;
135 para condutores de cobre com isolao de EPR ou XLPE;
74 para condutores de alumnio com isolao de PVC;
87 para condutores de alumnio com isolao de EPR ou XLPE;115 para as emendas soldadas a estanho nos condutores de cobre correspondendo a uma
temperatura de 160oC;
S a seo do condutor em milmetros quadrados.
NOTA - A condio b) aplicvel quando for possvel assumir que a temperatura limite de sobrecarga dos
condutores (ver tabela de temperatura dos cabos) no seja mantida por um tempo superior a 100 h durante
12 meses consecutivos ou por 500 h ao longo da vida til do condutor. Quando isso no ocorrer, a condio
b) deve ser substituda por: I2 Iz
4. Caractersticas do condutor
IN
ZIS
SICC
KPVC 70 100 160
EPR 90 130 250XLPE 90 130 250
Condutor
Cobre
Alumnio
PVC
EPR
XLPE
Temperatura
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 15
Figura 4 Temperatura mxima dos condutores
Temperatura mxima para servio contnuo - zTemperatura de sobrecarga - sTemperatura de curto-circuito - kz - I = Iz R = zs - 100 h / 12 meses; 500 h / vida tilI = 1,45 Iz R Sk - 5 segundos
Condutores isolados ou condutores unipolares:
em eletroduto aparente de seo circular sobre parede ou espaado da mesma
em eletroduto aparente de seo no circular sobre parede
em eletroduto de seo circular embutido em alvenaria
em eletrocalha sobre parede em percurso horizontal ou vertical
em canaleta fechada encaixada no piso ou no solo em eletrocalha ou perfilado suspensa(o)
em canaleta provida de separaes sobre parede
Cabos unipolares ou condutormultipolar:
em espao de construo
em forro falso ou em piso elevado
Fase
Neutro PETerra
3 x Condutorescarregados ( FF N )
FaseS = 1,5 mm
A = 15,5A
Fase
Neutro PETerra
3 x Condutorescarregados ( FF N )
FaseS = 1,5 mm
A = 15,5A
Eletroduto
Fase
Neutro PETerra
3 x Condutorescarregados ( FF N )
FaseS = 1,5 mm
A = 15,5A
Fase
Neutro PETerra
3 x Condutorescarregados ( FF N )
FaseS = 1,5 mm
A = 15,5A
Fase
Neutro PETerra
3 x Condutorescarregados ( FF N )
FaseS = 1,5 mm
A = 15,5A
Eletroduto
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 16
Condutores isolados em eletroduto:
de seo circular em espao de construo
de seo no circular em espao de construo de seo no circular embutido em alvenaria
Figura 5 Situao mais comum nas instalaes prediais
Seleo do Disjuntor
Um disjuntor no pode atuar quando a corrente que circula por ele for inferior ao valor da corrente prevista
no projeto. Quando ocorre este desarme indesejado freqentemente causa transtornos aos usurios da
carga alimentada por este circuito. O disjuntor deve ento permitir que o circuito opere continuamente,
cumprindo a sua funo, quando nenhuma anomalia acontece. Em contrapartida um disjuntor tem que atuarsempre que a corrente que circula por ele for superior capacidade de corrente do condutor que est lidado
a jusante dele. Isto a razo de existir do disjuntor, ou seja, proteger o cabo contra sobrecorrente. Este
desempenho que se espera do disjuntor, que no perturbe o circuito quando tudo est bem e que
interrompa quando h uma sobrecorrente, expresso matematicamente por esta relao - IB In Iz, que
apresentada na NBR 5410.
Para que se possa garantir a integridade do cabo preciso garantir no s que o disjuntor vai operar em
uma condio de sobrecorrente, mas que esta operao se dar antes que o cabo seja danificado pelo
aquecimento provocado pela sobrecorrente. Neste ponto entra a segunda relao, chamada aqui de
71,5 A81,3 A77,0 A87,5 A88,0 A100,0 A110,0 A125,0 A35,0
57,9 A65,7 A62,3 A70,7 A71,2 A80,8 A89,0 A101,0 A25,0
44,2 A49,4 A47,6 A53,2 A54,4 A60,8 A68,0 A76,0 A16,0
32,5 A37,1 A35,0 A39,9 A40,0 A45,6 A50,0 A57,0 A10,0
23,4 A26,7 A25,2 A28,7 A28,8 A32,8 A36,0 A41,0 A6,0
18,2 A20,8 A19,6 A22,4 A22,4 A25,6 A28,0 A32,0 A4,0
13,7 A15,6 A14,7 A16,8 A16,8 A19,2 A21,0 A24,0 A2,5
10,1 A11,4 A10,9 A12,3 A12,4 A14,0 A15,5 A17,5 A1,5
3 Cond.(FFF-FFN)
2 Cond.(FF-FN)
3 Cond.(FFF-FFN)
2 Cond.(FF-FN)
3 Cond.(FFF-FFN)
2 Cond.(FF-FN)
3 Cond.(FFF-FFN)
2 Cond.(FF-FN)
Seo(mm 2)
4 circuitos
por eletroduto
3 circuitos
por eletroduto
2 circuitos
por eletroduto
1 c ircuito
por eletroduto
Con-
dutor
71,5 A81,3 A77,0 A87,5 A88,0 A100,0 A110,0 A125,0 A35,0
57,9 A65,7 A62,3 A70,7 A71,2 A80,8 A89,0 A101,0 A25,0
44,2 A49,4 A47,6 A53,2 A54,4 A60,8 A68,0 A76,0 A16,0
32,5 A37,1 A35,0 A39,9 A40,0 A45,6 A50,0 A57,0 A10,0
23,4 A26,7 A25,2 A28,7 A28,8 A32,8 A36,0 A41,0 A6,0
18,2 A20,8 A19,6 A22,4 A22,4 A25,6 A28,0 A32,0 A4,0
13,7 A15,6 A14,7 A16,8 A16,8 A19,2 A21,0 A24,0 A2,5
10,1 A11,4 A10,9 A12,3 A12,4 A14,0 A15,5 A17,5 A1,5
3 Cond.(FFF-FFN)
2 Cond.(FF-FN)
3 Cond.(FFF-FFN)
2 Cond.(FF-FN)
3 Cond.(FFF-FFN)
2 Cond.(FF-FN)
3 Cond.(FFF-FFN)
2 Cond.(FF-FN)
Seo(mm 2)
4 circuitos
por eletroduto
3 circuitos
por eletroduto
2 circuitos
por eletroduto
1 c ircuito
por eletroduto
Con-
dutor
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 17
condio de sobrecarga. A norma do condutor define como temperatura de sobrecarga a temperatura que o
cabo deve suportar por uma hora.
I2 = 1,45 IN p/ NBR IEC 60898
I2 = 1,30 IN p/ NBR IEC 60947-2
Para que se assegurar proteo efetiva do curto-circuito necessrio garantir que a energia que o
disjuntor deixa passa inferior energia que o cabo pode suportar sem deteriorar a sua isolao. Este o
conceito da condio de curto-circuito, embora este conceito intuitivamente seja simples nem sempre de
fcil verificao. Isto ocorre por duas razes, abaixo exposta:
A curva de suportabilidade trmica do cabo normalmente no fornecida pelos fabricantes de cabo, nas
documentaes tcnicas fornecidas - p. ex. catlogos, e deve ser construda pelo usurio baseado na
norma IEC 60949.
A curva da energia que o disjuntor deixa passar, nem sempre fornecida pelos fabricantes de
disjuntores (a NBR 5410 no item 5.3.2.1 alerta para a necessidade de se solicitar aos fabricantes de
disjuntores conforme a NBR 5361 esta curva).
Os disjuntores baseados nas normas IEC, no caso residencial a NBRIEC 60898, por razes de coerncia,
uma vez a norma de instalaes tambm baseada na IEC, j apresentam esta compatibilidade.
A curva abaixo corresponde representao grfica e indica, para um dado valor de intensidade de
corrente, o tempo que o condutor pode suportar essa corrente sem se degradar.
Figura 6 Curva coordenao de proteo
I2t
I
BCK .
S
IB
Curva de suportabilidadedo condutor
Integral e Joule doDisjuntor
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 19
Maior potncia em VAs que pode ser ligado por circuito em uma rede 220/127V
3 circuitos 4 circuitos
FN FF FFF FN FF FFF
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Seo(mm2)
(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)
1.5
2.5
4.0
6.0
10.0
16.0
25.0
35.0
1.270
2.032
2.540
3.175
4.064
6.350
8.890
10.160
10
16
20
25
32
50
70
80
2.200
3.520
4.400
5.500
7.040
11.000
15.400
17.600
10
16
20
25
32
50
70
80
3.811
4.954
6.097
9.526
12.194
15.242
24.006
26.674
10
13
16
25
32
40
63
70
1.270
1.651
2.540
3.175
4.064
6.350
8.001
10.160
10
13
20
25
32
50
63
80
2.200
2.860
4.400
5.500
7.040
11.000
13.860
17.600
10
13
20
25
32
50
63
80
3.811
4.954
6.097
7.621
12.194
15.242
19.053
26.674
10
13
16
20
32
40
50
70
Maior potncia em VAs que pode ser ligado por circuito em uma rede 380/220V
1 circuito 2 circuitos
FN FFF FN FFF
Potncia Disjuntor Potncia Disjuntor Potncia Disjuntor Potncia Disjuntor
Seo
(mm2)
(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)
1.5
2.5
4.0
6.0
10.0
16.0
25.0
35.0
3.520
4.400
5.500
8.800
11.000
15.400
22.000
27.500
16
20
25
40
50
70
100
125
8.556
13.164
16.454
21.062
32.909
41.465
52.654
65.818
13
20
25
32
50
63
80
100
2.860
3.520
5.500
7.040
8.800
11.000
17.600
22.000
13
16
25
32
40
50
80
100
6.582
10.531
13.164
16.454
26.327
32.909
46.073
52.654
10
16
20
25
40
50
70
80
3 circuitos 4 circuitos
FN FFF FN FFF
Potncia Disjuntor Potncia Disjuntor Potncia Disjuntor Potncia Disjuntor
Seo
(mm2)
(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)
1.5
2.5
4.0
6.0
10.0
16.0
25.0
35.0
2.200
3.520
4.400
5.500
7.040
11.000
15.400
17.600
10
16
20
25
32
50
70
80
6.582
8.556
10.531
16.454
21.062
26.327
41.465
46.073
10
13
16
25
32
40
63
70
2.200
2.860
4.400
5.500
7.040
11.000
13.860
17.600
10
13
20
25
32
50
63
80
6.582
8.556
10.531
13.164
21.062
26.327
32.909
46.073
10
13
16
20
32
40
50
70
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 20
Todo dispositivo que garanta a proteo contra curtos-circuitos deve atender a condio sua capacidade de
interrupo deve ser, no mnimo, igual corrente de curto-circuito presumida no ponto da instalao, exceto
quando um outro dispositivo com a capacidade de interrupo necessria for instalado a montante.
5.3. Clculo do K2S2 (Integral de Joule)
Condutor cobre/PVC #2,5 mm2
K = 115 ! K2 = 13225
S= 2,5 ! S2 = 6,25
K2S2 = 13225x6,25
K2S2 = 82.656,25 A2s
5.4. Normas de disjuntores no Brasil
NBR IEC 60947-2
Disjuntores para CA e CC
Tenses nominais at 1000V (CA) e 1500V (CC)
Quaisquer correntes nominais, mtodos de construo e aplicaes
NBR IEC 60898
Disjuntores para CA (50/60 Hz)
Disjuntores a ar
Tenses nominais at 440V (entre fases)
Correntes nominais at 125A
Capacidades de interrupo nominais at 25kA
Uso por pessoas no advertidas / sem manuteno
Curvas padronizadas de disparo ( tempo x corrente ) dos Disjuntores 5SX
Curva B e C Segundo a Norma NBR IEC 60898
Tempo convencional:
In at 63 A (inclusive) ! 60 minutos
In acima de 63 A ! 120 minutosFoco Bsico: Proteo de condutores contra curtos e sobrecargas.
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 21
Curvas de disparo segundo a norma NBR IEC 60898.
de extrema importncia na especificao do Disjuntor conhecer a natureza da carga, assim escolhendo a
melhor Curva de disparo. O disjuntor deve proteger a instalao, porm sem provocar disparo intempestivo.
Caractersticas da Curva B:
O disparador magntico durante o curto-circuito atua entre 3 e 5 x In (corrente nominal).
Destinado a proteo dos condutores que alimentam cargas de natureza resistiva. (Ex: Chuveiros,
Aquecedores, Lmpadas Incandescentes, etc).
Caractersticas da Curva C:
O disparador magntico atua entre 5 e 10 x In (corrente nominal).
Destinado a proteo dos condutores que alimentam cargas de natureza indutiva. (Ex.:Motores, Eletro
bombas, Compressores, etc).
Caractersticas da Curva D:
O disparador magntico atua entre 10 e 50 x In (corrente nominal).
Destinado a proteo dos condutores que alimentam cargas de natureza fortemente indutiva.
(Ex: Transformadores e demais cargas com elevada corrente de partida. Acima de 10xIn (corrente nominal).
300
60
10
1
10
1
0,1
0,011 2 3 4 5 6 810 15 20 3040
x In
segundos
minutos
tempo
B C
1,13 x In (corrente de no disparo)1,45 x In (corrente de disparo)
300
60
10
1
10
1
0,1
0,011 2 3 4 5 6 810 15 20 3040
x In
segundos
minutos
tempo
B C
1,13 x In (corrente de no disparo)1,45 x In (corrente de disparo)
Modelo Curvas
5SX1 B e C
5SX2 C
5SX4 C
5SX5 C5SX6 C
5SX7 C
Modelo Curvas
5SX1 B e C
5SX2 C
5SX4 C
5SX5 C5SX6 C
5SX7 C
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 22
Na prtica as Curvas destinadas para proteo das instalaes eltricas residencial contra curtos-circuitos,
so as Curvas B e C.
5.5. Especificao correta de um disjuntor termomagntico
Caractersticas
Tenso nominal - Ue
Corrente nominal - IN
Corrente de operao (ajuste) do disparador de sobrecarga - I r
Limiar de disparo instantneo - Im
Capacidade de interrupo nominal - Icu = Icn Corrente convencional de no atuao - Int = II
Corrente convencional de atuao It = I2
Disjuntor termomagtico em caixa moldada, monopolar, corrente nominal 32A, curva C, tenso 220 V,
capacidade de interrupo nominal 5kA, de acordo com a NBRIEC 60898.
Dispositivos paracompresso de
condutoresGarantia de conexoperfeita, inclusive no
uso de cabos flexveis(at 32A)
Cdigo de barrasCdigo de barras
impresso no prprioproduto
Fixao rpidaem trilhos DIN
Agilidade e economianos processos de
montagem e
manuteno
Normas tcnicasatuais NBR IEC
Adequado proteodos fios e cabos
produzidos no Brazil
Capacidade deinterrupo
Alto desempenhodas redes usuais
no Brasil
Curvas tipo B e CCaractersticas
adequadas a cada tipode circuito/instalao
BornesprotegidosProteo contratoques acidentais
Alavanca embutidaGarantia de proteocontra manobrasacidentais
Possibilidade detravamentoAssegura a proteodurante o trabalho demanuteno nasinstalaes eltricas
Selo INMETROO primeiro com qualidadecomprovada (de 0,5A at 70A)
Disparo livreGarante atuao em caso de
curto-circuito e sobrecargasmesmo com a alavancatravada
Sistema especial deescape de gasesSegurana e rapidez nodesligamento de defeitos
Controle de qualidadeRegistro individual do lote erigoroso controle de manuteno
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5.6. Capacidade de interrupo
Icu Icn Capacidade de interrupo para a qual as condies prescritas de acordo com uma seqncia de
ensaio especificada no inclui a capacidade do disjuntor conduzir 0,85 vezes a sua corrente de no
atuao durante o tempo convencional
Ics Capacidade de interrupo para a qual as condies prescritas de acordo com uma seqncia deensaio especificada inclui a capacidade do disjuntor conduzir 0,85 vezes a sua corrente de no atuao
durante o tempo convencional
5.7. Disjuntor termomagntico 5SX
Figura 7 Disjuntor 5SX - Siemens
Rebites em Alumnio
Abafador em ao zincado
Chapa de extino em ao
Parafusos de Ligaoem ao zincado
Presilha de aperto em aozincado(at 32A)
Cursor de Fixao Rpida emnylon
Contato Fixo em cobreestanhado com pastilhas de
cobre e prata
Cordoalhas decobre
Lmina de bimetalcom enrolamento em ligas de
N i -C r
Bobina em fio decobre esmaltado
Terminal de Ligaoem cobre estanhado
Ajuste do disparotrmico
Carcaa em Uria Contato mvel em cobreestanhado com pastilhas de
cobre e prata
Acionador em nylon
ResistnciaAdicional
Articulao dedesligamento em
PES com fibra
Terminal em aozincado
Ajuste do disparomagntico
ncora de disparo em aocobreado e niquelado
Isolao empapel isolante
Arrastador paradesligamento entreplos multipolares
Suporte magntico emao cobreado ou estanhado
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6. Prescries Relativas aos Fusveis
Para a proteo de pessoas contra choques eltricos, trs situaes devem ser consideradas:" quando o dispositivo-fusvel montado e instalado apropriadamente com base-fusvel, fusvel e, onde
aplicvel, peas de ajuste, porta-fusvel e invlucro fazendo parte do dispositivo-fusvel (condies
normais de servio);
" durante a substituio do fusvel;
" quando o fusvel e, onde aplicvel, o porta-fusvel so removidos.
O dispositivo-fusvel deve ser projetado de tal forma que as partes vivas no sejam acessveis, quando a
base for instalada e ligada (fiao de alimentao) em uso normal com a pea de ajuste, se existir, fusvel e
porta-fusvel em posio. Onde a base tiver partes vivas no protegidas e previstas para serem cobertas
quando instaladas, por blindagem que no faa parte do dispositivo-fusvel, estas partes vivas so
consideradas como no-acessveis.
O grau de proteo deve ser pelo menos IP-2X, quando o fusvel est sob condies normais de servio.
Durante a reposio do fusvel, o grau de proteo pode ser temporariamente reduzido a IP-1X (ver Anexo
A).
Onde um porta-fusvel utilizado, ele deve reter o fusvel durante as operaes de insero e remoo dabase.
6.1. Prescries da NBR 5410 relativo a dispositivos fusveis
As bases de dispositivos fusveis em que o porta-fusvel do tipo roscvel devem ser ligadas de maneira
que o contato central se encontre do lado da origem da instalao.
As bases de dispositivos fusveis em que o porta-fusvel do tipo plugue devem ser dispostas de modo a
excluir a possibilidade de se estabelecer, atravs de um porta-fusvel, contatos entre partes condutoras
pertencentes a duas bases vizinhas.
Os dispositivos fusveis cujos fusveis sejam susceptveis de substituio por pessoas que no sejam nem
advertidas (BA4) nem qualificadas (BA5), conforme a tabela 12, devem ser de um modelo que atenda s
prescries de segurana da NBR 11840. Os dispositivos fusveis ou os dispositivos combinados
comportando fusveis susceptveis de serem substitudos apenas por pessoas advertidas (BA4) ou
qualificadas (BA5), conforme a tabela 12, devem ser instalados de tal maneira que os fusveis possam ser
retirados ou colocados sem qualquer risco de contato fortuito com partes vivas.
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Figura 8 - Fusveis NH e Diazed
6.2. Corrente nominal do fusvel
A corrente nominal do fusvel, expressa em amperes, deve ser escolhida entre os seguintes valores:
2 - 4 - 6 - 8 10 - 12 - 16 - 20 - 25 - 32 - 40 - 50 - 63 - 80 - 100 - 125 160 - 200 - 250 - 315 - 400 - 500 -630 - 800 - 1000 - 1250.
6.3. Identificaes do fusvel
As seguintes informaes devem ser marcadas em todos os fusveis, com exceo dos fusveis muito
pequenos:
" nome do fabricante ou marca registrada, pela qual pode ser facilmente identificado;
" referncia de catlogo ou designao de tipo, suficientemente detalhada para permitir obter do
fabricante todas as caractersticas relevantes;
" tenso nominal;
" corrente nominal (para o tipo gM);
" faixa de interrupo e categoria de utilizao (cdigo de letra), quando aplicvel;
" tipo de corrente e, se aplicvel, freqncia nominal.
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6.4. Categoria de utilizao
A categoria indica a possibilidade de um fusvel de conduzir correntes especificadas sem danos e ser capazde interromper as sobrecorrentes em uma faixa especfica (faixa de capacidade de interrupo).
Categoria g de utilizao
a categoria dos fusveis que podem, conduzir continuamente correntes at ao menos sua corrente
nominal e tm a capacidade de interromper correntes desde a mnima corrente de fuso at a mxima
capacidade de interrupo ( faixa completa).
Categoria a de utilizao.
a categoria dos fusveis que podem conduzir continuamente correntes at a sua corrente nominal einterromper correntes acima de um valor mltiplo especificado da sua corrente nominal at a sua
capacidade nominal de interrupo.
Classes de operao
a designao da categoria de utilizao de um fusvel em conjunto com o objeto a ser protegido. Podem
ser (pela norma DIN / VDE) para as diferentes aplicaes:
" gR: semicondutores.
" gB: instalaes de minerao
" gL: condutores (fios e cabos)
" gTR: transformadores
Pela norma IEC 268/NBR as designaes e aplicaes so um pouco diferentes, embora haja uma certa
correspondncia, conforme tabela que segue
Basicamente os fusveis de uso geral da IEC correspondem aos de faixa completa da VDE e os de
retaguarda da IEC correspondem aos de faixa parcial da VDE.
Primeira Letraa H restries para atuao em toda a faixa tempo-corrente
g Sem restries de atuao em toda a faixa tempo-corrente
Segunda Letra
G Proteo de linha, uso Geral
M Proteo de circuitos de Motores
R Proteo de semicondutores, ultra-Rpidos
L Proteo de Linha (DIN VDE)
Tr Proteo de Transformadores
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6.5. Faixa de interrupo e capacidade de interrupo
Faixa de interrupo e categoria de utilizao
A primeira letra indica a faixa de interrupo:
" fusveis tipo g (fusveis de capacidade de interrupo em toda faixa);
" fusveis tipo a (fusveis de capacidade de interrupo em faixa parcial).
A segunda letra indica a categoria de utilizao e define com preciso a caracterstica tempo-corrente,
tempos e correntes convencionais, e regies de atuao.
Por exemplo:
" gG indica fusveis, com capacidade de interrupo em toda a faixa, para aplicao geral;
" gM indica fusveis, com capacidade de interrupo em toda a faixa, para proteo de circuitos de
motores;
" aM indica fusveis, com capacidade de interrupo em faixa parcial para proteo de circuitos de
motores.
Notas:
" Atualmente os fusveis gG so freqentemente usados para proteo de circuitos de motores, o que
possvel quando suas caractersticas so adequadas para suportar a corrente de partida de motor;
" O fusvel gM caracterizado por dois valores de corrente. O primeiro valor I n representa a corrente
nominal do fusvel e do porta-fusvel; o segundo valor I ch dado pela caracterstica tempo-corrente do
fusvel definido pelas regies de atuao nas Tabelas 2, 3 e 6 do Anexo E. Estes dois valores so
separados por uma letra, a qual define as aplicaes. Por exemplo:
- I n MI ch indica um fusvel de caracterstica G, designado a ser usado para proteo de circuitos de
motores. O primeiro valor I n corresponde mxima corrente permanente para o dispositivo-fusvel e o
segundo valor I ch corresponde caracterstica G do fusvel.
" Um fusvel aM caracterizado por um valor de corrente I n e pela caracterstica tempo-corrente, comodefinido em 9.4.3.3.1 e na Figura 2 do Anexo F.
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 28
6.6. Seletividade de fusveis
Na prtica, a seletividade com fusveis em srie dada por:
- At 230 V
- Em 500 V
6.7. Tipos de Fusveis
Fusveis NH
Na Europa foram desenvolvidos os fusveis denominados NH (abreviao de baixa tenso
niederspanungs e alta potncia Hochleitungs) com contato tipo lmina para encaixar.
Para retirada dos fusveis com circuito energizado foi desenvolvida um punho isolante destacvel.
Os NH podem ser montados como lminas (facas) de seccionador constituindo uma chave fusvel
eliminando a necessidade de uma chave seccionadora em serie com uma base de fusveis, diminuindo
assim o espao ocupado.
Os fusveis NH so fabricados para correntes nominais de at 1250A para circuitos em c.a. at 500V e em
cc at 250V. Com alguma restrio para algumas correntes so fabricados at 660V.
Os fusveis NH tm indicador de operao que constitudo por um fio fino em paralelo com o elo fusvel e
a indicao feita por um pisto ou uma bandeira. A corrente praticamente toda conduzida pelo elo
F2
F1
t
I
F2
F1
t
F
F
1
21 25= ,
F
F
1
21 6= ,
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 29
fusvel de modo que aps o rompimento deste a corrente passa a ser conduzida pelo fio que romper em
um intervalo de tempo desprezvel aps a interrupo do elo.
Fusvel tipo D
um dos mais antigos fusveis e denominado Diazed e em alguns pases simplesmente Zed" ou
ainda Garrafa. A designao oficial a ser usada tipo D (derivado de Diazed).
O contato feito pelas pontas e isto limita a corrente nominal a 63 A (estendida posteriormente a 100 A) e
at 500 V. A limitao pela dificuldade de contato pelas extremidades e no de projeto do elo fusvel. J
chegou a ser produzido at 200 A mas esses projetos acima de 100 A foram abandonados.
O elo fusvel em prata ou cobre prateado e enchido com quartzo granulado.
Categoria de utilizao: gG
Capacidade de interrupo:
70 kA at 500 VCA
(at 20 A: 100 kA; de 80 A e 100 A: 50 kA)
100 kA at 220 VCC
Estes fusveis tm tambm um indicador de operao que libera um boto visvel externamente por uma
tampa transparente. O corpo tambm de esteatita.
O corpo alojado em uma base e com uma tampa roscada; provido de anis de modo a impedir a
substituio de uma unidade danificada por outra de maior capacidade.
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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 30
Fusveis (miniatura) NEOZED
So similares aos Diazed, porm de tamanho reduzido.So fabricados at 63 A, 400V ca e 250 V cc.
Capacidades de interrupo: 50 kA at 400 V ca
8 kA at 250 V cc
Categoria de utilizao: gG
Podem tambm ser montados como chaves seccionadoras-fusvel.
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6.8. Curvas
Curva de Limitaes
Curva Tempo x Corrente104
4
2
103
4
2
102
4
2
101
4
2
100
4
2
10-2
4
2
10-1
1015 2 3 4 5 102 2 3 4 5 103 2 3 4 5 104 2 3 4 5 105
Corrente (A) - valor eficaz
Tempodefuso(s)
6A 16A 25A 40A 63A 100A 160A 250A 400A 1000A630A
104
4
2
103
4
2
102
4
2
101
4
2
100
4
2
10-2
4
2
10-1
1015 2 3 4 5 102 2 3 4 5 103 2 3 4 5 104 2 3 4 5 105
Corrente (A) - valor eficaz
Tempodefuso(s)
6A 16A 25A 40A 63A 100A 160A 250A 400A 1000A630A
3
2
105
104
103
102
101
86
4
2
86
4
2
86
4
2
86
4
2
101 2 4 6 8 102 2 4 6 8 103 2 4 6 8 104 2 4 6 8 2105
SimtricaAssimtrica
Corrente presumida de curto-circuito ICC (A)
CorrentedecorteIC(A)
630A
400A
160A
100A
25A
10A
50A
3
2
105
104
103
102
101
86
4
2
86
4
2
86
4
2
86
4
2
101 2 4 6 8101 2 4 6 8 102 2 4 6 8102 2 4 6 8 103 2 4 6 8103 2 4 6 8 104 2 4 6 8 2105
SimtricaAssimtrica
Corrente presumida de curto-circuito ICC (A)
CorrentedecorteIC(A)
630A
400A
160A
100A
25A
10A
50A
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7. Estudo do caso Instalaes residenciais
Estimativa da corrente de curto-circuito
Casa com as seguintes cargas:
CargaInstalada
16,1 kW
FFN
Bifsico 220/127 V
Disjuntor 70A
Cabo # 25 mm2
Conces-sionria
CategoriaB3
75 kVA
MT = 13,8 kV
220/127V
MMedidor
75 kVA
MT = 13,8 kV
220/127V220/127V
MMedidor
MMMMedidor
75 kVA
MT = 13,8 kV
75 kVA
MT = 13,8 kV
220/127V220/127V
MMedidor
MMMMedidor
7
6
5
4
3
2
1
Circuito
127 V1.200 WTomadas 1
127 V1.600 WTomadas 2
16.100 W
1.500 W
2.700 W
1.400 W
1.200 W
6.500 W
Potencia
TOTAL
127 VForno de
microondas
220 VMquina de lavar
louas
127 VTomadas 3
127 VIluminao
220 VChuveiro
TensoCarga
7
6
5
4
3
2
1
Circuito
127 V1.200 WTomadas 1
127 V1.600 WTomadas 2
16.100 W
1.500 W
2.700 W
1.400 W
1.200 W
6.500 W
Potencia
TOTAL
127 VForno de
microondas
220 VMquina de lavar
louas
127 VTomadas 3
127 VIluminao
220 VChuveiro
TensoCarga
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Dimensionar o disjuntor do padro de entrada
Transformador 75 kVA
Condutores
35mm2 25mm2 16mm2 10mm2
Comprimento
do condutor
(m) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA)
0 4,73 4,62 4,34 3,84
5 4,58 4,38 3,91 3,21
10 4,41 4,12 3,50 2,71
15 4,22 3,85 3,14 2,32
20 4,03 3,59 2,82 2,02
25 3,83 3,34 2,54 1,78
30 3,65 3,12 2,31 1,59
35 3,46 2,91 2,11 1,43
40 3,29 2,72 1,94 1,30
45 3,13 2,56 1,80 1,19
50 2,98 2,40 1,67 1,10
Transformador de 75 kVA
No nvel de curto-circuito da entrada
Ik = 4,62 kA
60 2,71 2,14 1,46 0,95
70 2,47 1,93 1,30 0,84
80 2,27 1,75 1,16 0,75
90 2,09 1,60 1,06 0,68
100 1,94 1,47 0,97 0,62
75 kVA
MT = 13,8 kVA
75 kVA
MT = 13,8 kVA
220/127V220/127V
MMedidor
MMMMedidor
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Transformador 75 kVA
Condutores
35mm2 25mm2 16mm2 10mm2
Comprimento
do condutor
(m) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA)
0 4,73 4,62 4,34 3,84
5 4,58 4,38 3,91 3,21
10 4,41 4,12 3,50 2,71
15 4,22 3,85 3,14 2,32
20 4,03 3,59 2,82 2,02
25 3,83 3,34 2,54 1,78
30 3,65 3,12 2,31 1,59
35 3,46 2,91 2,11 1,43
40 3,29 2,72 1,94 1,30
45 3,13 2,56 1,80 1,1950 2,98 2,40 1,67 1,10
Na distncia do quadro para a entrada e
na seo do cabo
A distncia entre o entrada e o quadro de
distribuio de 25 metros.
No nvel de curto circuito da entrada
Ik = 3,34 kA
60 2,71 2,14 1,46 0,95
70 2,47 1,93 1,30 0,84
80 2,27 1,75 1,16 0,75
90 2,09 1,60 1,06 0,68
100 1,94 1,47 0,97 0,62
Condutor
127 V
220 V
127 V
127 V
127 V
127 V
220 V
Tenso
7
6
5
4
3
2
1
Circuito
1.200 WTomadas 1
1.600 WTomadas 2
16.100 W
1.500 W
2.700 W
1.400 W
1.200 W
6.500 W
Potencia
TOTAL
Forno de microondas
Mquina de lavar louas
Tomadas 3
Iluminao
Chuveiro
DisjuntorCarga Condutor
127 V
220 V
127 V
127 V
127 V
127 V
220 V
Tenso
7
6
5
4
3
2
1
Circuito
1.200 WTomadas 1
1.600 WTomadas 2
16.100 W
1.500 W
2.700 W
1.400 W
1.200 W
6.500 W
Potencia
TOTAL
Forno de microondas
Mquina de lavar louas
Tomadas 3
Iluminao
Chuveiro
DisjuntorCarga
8/6/2019 Proteo das instalaes eltricas - Mdulo 3B
37/52
s
Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 35
Maior potncia em Watts que pode ser ligado por circuito em uma rede 220/127V
1 circuito 2 circuitos
FN FF FFF FN FF FFF
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Seo
(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)
1.5
2.5
4.0
6.0
10.0
16.0
25.0
35.0
2.032
2.540
3.175
5.080
6.350
8.890
12.700
15.875
16
20
25
40
50
70
100
125
3.520
4.400
5.500
8.800
11.000
15.400
22.000
27.500
16
20
25
40
50
70
100
125
4.954
7.621
9.526
12.194
19.053
24.006
30.484
38.105
13
20
25
32
50
63
80
100
1.651
2.032
3.175
4.064
5.080
6.350
10.160
12.700
13
16
25
32
40
50
80
100
2.860
3.520
5.500
7.040
8.800
11.000
17.600
22.000
13
16
25
32
40
50
80
100
3.811
6.097
7.621
9.526
15.242
19.053
26.674
30.484
10
16
20
25
40
50
70
80
Maior potncia em Watts que pode ser ligado por circuito em uma rede 220/127V
3 circuitos 4 circuitos
FN FF FFF FN FF FFF
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Seo
(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)
1.5
2.5
4.0
6.0
10.0
16.0
25.0
35.0
1.270
2.032
2.540
3.175
4.064
6.350
8.890
10.160
10
16
20
25
32
50
70
80
2.200
3.520
4.400
5.500
7.040
11.000
15.400
17.600
10
16
20
25
32
50
70
80
3.811
4.954
6.097
9.526
12.194
15.242
24.006
26.674
10
13
16
25
32
40
63
70
1.270
1.651
2.540
3.175
4.064
6.350
8.001
10.160
10
13
20
25
32
50
63
80
2.200
2.860
4.400
5.500
7.040
11.000
13.860
17.600
10
13
20
25
32
50
63
80
3.811
4.954
6.097
7.621
12.194
15.242
19.053
26.674
10
13
16
20
32
40
50
70
6.0 mm2
Condutor
127 V
220 V
127 V
127 V
127 V
127 V
220 V
Tenso
7
6
5
4
3
2
1
Circuito
1.200 WTomadas 1
1.600 WTomadas 2
16.100 W
1.500 W
2.700 W
1.400 W
1.200 W
6.500 W
Potencia
TOTAL
Forno de microondas
Mquina de lavar louas
Tomadas 3
Iluminao
40 AChuveiro
DisjuntorCarga
6.0 mm2
Condutor
127 V
220 V
127 V
127 V
127 V
127 V
220 V
Tenso
7
6
5
4
3
2
1
Circuito
1.200 WTomadas 1
1.600 WTomadas 2
16.100 W
1.500 W
2.700 W
1.400 W
1.200 W
6.500 W
Potencia
TOTAL
Forno de microondas
Mquina de lavar louas
Tomadas 3
Iluminao
40 AChuveiro
DisjuntorCarga
8/6/2019 Proteo das instalaes eltricas - Mdulo 3B
38/52
s
Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 36
Maior potncia em Watts que pode ser ligado por circuito em uma rede 220/127V
1 circuito 2 circuitos
FN FF FFF FN FF FFF
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Seo
(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)
1.5
2.5
4.0
6.0
10.0
16.0
25.0
35.0
2.032
2.540
3.175
5.080
6.350
8.890
12.700
15.875
16
20
25
40
50
70
100
125
3.520
4.400
5.500
8.800
11.000
15.400
22.000
27.500
16
20
25
40
50
70
100
125
4.954
7.621
9.526
12.194
19.053
24.006
30.484
38.105
13
20
25
32
50
63
80
100
1.651
2.032
3.175
4.064
5.080
6.350
10.160
12.700
13
16
25
32
40
50
80
100
2.860
3.520
5.500
7.040
8.800
11.000
17.600
22.000
13
16
25
32
40
50
80
100
3.811
6.097
7.621
9.526
15.242
19.053
26.674
30.484
10
16
20
25
40
50
70
80
Maior potncia em Watts que pode ser ligado por circuito em uma rede 220/127V
3 circuitos 4 circuitos
FN FF FFF FN FF FFF
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Seo
(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)
1.5
2.5
4.0
6.0
10.0
16.0
25.0
35.0
1.270
2.032
2.540
3.175
4.064
6.350
8.890
10.160
10
16
20
25
32
50
70
80
2.200
3.520
4.400
5.500
7.040
11.000
15.400
17.600
10
16
20
25
32
50
70
80
3.811
4.954
6.097
9.526
12.194
15.242
24.006
26.674
10
13
16
25
32
40
63
70
1.270
1.651
2.540
3.175
4.064
6.350
8.001
10.160
10
13
20
25
32
50
63
80
2.200
2.860
4.400
5.500
7.040
11.000
13.860
17.600
10
13
20
25
32
50
63
80
3.811
4.954
6.097
7.621
12.194
15.242
19.053
26.674
10
13
16
20
32
40
50
70
2.5 mm2
1.5 mm2
1.5 mm2
6.0 mm2
Cabo
127 V
220 V
127 V
127 V
127 V
127 V
220 V
Tenso
7
6
5
4
3
2
1
Circuito
10 A1.200 WTomadas 1
16 A1.600 WTomadas 2
16.100 W
1.500 W
2.700 W
1.400 W
1.200 W
6.500 W
Potencia
TOTAL
Forno de microondas
Mquina de lavar louas
Tomadas 3
10 AIluminao
40 AChuveiro
DisjuntorCarga
2.5 mm2
1.5 mm2
1.5 mm2
6.0 mm2
Cabo
127 V
220 V
127 V
127 V
127 V
127 V
220 V
Tenso
7
6
5
4
3
2
1
Circuito
10 A1.200 WTomadas 1
16 A1.600 WTomadas 2
16.100 W
1.500 W
2.700 W
1.400 W
1.200 W
6.500 W
Potencia
TOTAL
Forno de microondas
Mquina de lavar louas
Tomadas 3
10 AIluminao
40 AChuveiro
DisjuntorCarga
8/6/2019 Proteo das instalaes eltricas - Mdulo 3B
39/52
s
Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 37
Maior potncia em Watts que pode ser ligado por circuito em uma rede 220/127V
1 circuito 2 circuitos
FN FF FFF FN FF FFF
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Seo
(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)
1.5
2.5
4.0
6.0
10.0
16.0
25.0
35.0
2.032
2.540
3.175
5.080
6.350
8.890
12.700
15.875
16
20
25
40
50
70
100
125
3.520
4.400
5.500
8.800
11.000
15.400
22.000
27.500
16
20
25
40
50
70
100
125
4.954
7.621
9.526
12.194
19.053
24.006
30.484
38.105
13
20
25
32
50
63
80
100
1.651
2.032
3.175
4.064
5.080
6.350
10.160
12.700
13
16
25
32
40
50
80
100
2.860
3.520
5.500
7.040
8.800
11.000
17.600
22.000
13
16
25
32
40
50
80
100
3.811
6.097
7.621
9.526
15.242
19.053
26.674
30.484
10
16
20
25
40
50
70
80
Maior potncia em Watts que pode ser ligado por circuito em uma rede 380/220V
3 circuitos 4 circuitos
FN FF FFF FN FF FFF
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Potn
cia
Disjun
tor
Seo
(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)
1.5
2.5
4.0
6.0
10.0
16.0
25.0
35.0
1.270
2.032
2.540
3.175
4.064
6.350
8.890
10.160
10
16
20
25
32
50
70
80
2.200
3.520
4.400
5.500
7.040
11.000
15.400
17.600
10
16
20
25
32
50
70
80
3.811
4.954
6.097
9.526
12.194
15.242
24.006
26.674
10
13
16
25
32
40
63
70
1.270
1.651
2.540
3.175
4.064
6.350
8.001
10.160
10
13
20
25
32
50
63
80
2.200
2.860
4.400
5.500
7.040
11.000
13.860
17.600
10
13
20
25
32
50
63
80
3.811
4.954
6.097
7.621
12.194
15.242
19.053
26.674
10
13
16
20
32
40
50
70
16 A
16 A
16 A
16 A
10 A
10 A
40 A
Disjuntor
2.5 mm2
2.5 mm2
2.5 mm2
2.5 mm2
1.5 mm2
1.5 mm2
6.0 mm2
Condutor
127 V
220 V
127 V
127 V
127 V
127 V
220 V
Tenso
7
6
5
4
3
2
1
Circuito
5SX1 110-6/71.200 W
5SX1 116-6/71.600 W
16.100 W
1.500 W
2.700 W
1.400 W
1.200 W
6.500 W
Potencia
5SX1 116-6/7
5SX1 216-6/7
5SX1 116-6/7
5SX1 110-6/7
5SX1 240-7
ModeloDisjuntor
16 A
16 A
16 A
16 A
10 A
10 A
40 A
Disjuntor
2.5 mm2
2.5 mm2
2.5 mm2
2.5 mm2
1.5 mm2
1.5 mm2
6.0 mm2
Condutor
127 V
220 V
127 V
127 V
127 V
127 V
220 V
Tenso
7
6
5
4
3
2
1
Circuito
5SX1 110-6/71.200 W
5SX1 116-6/71.600 W
16.100 W
1.500 W
2.700 W
1.400 W
1.200 W
6.500 W
Potencia
5SX1 116-6/7
5SX1 216-6/7
5SX1 116-6/7
5SX1 110-6/7
5SX1 240-7
ModeloDisjuntor
8/6/2019 Proteo das instalaes eltricas - Mdulo 3B
40/52
s
Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 38
Diagrama unifilar da instalao
Figura 16 Diagrama unifilar da instalao
21 3 4 65 7
16A
B
16A
B
16A
B
10A
B
16A
B
10A
B
40A
B
Transformador 75kVA220/127V (FFN)
Medidor
6mm2 1,5mm2 2,5mm2 2,5mm2 2,5mm2 2,5mm2 2,5mm2
Disjuntorbipolar,In = 63A, Icc = 5kAe Curva B (modelo 5SX1 263-7)
Condutorde cobre = 25mm2
M
Icc calculada = 4,62kA
Dispositivo tetrapolarIn = 63A e In = 30 mA(Modelo = 5SX1 646-0)
3kA
Aterramento
Icc calculada = 3kA
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8. Glossrio
Zcc a impedncia equivalente de todas as impedncias situadas a montante do interruptorZs a impedncia de carga
XT a reatncia do transformador
RT a resistncia do transformador
RR a resistncia do ramal de entrada
RA a resistncia do alimentador
RC a resistncia do circuito terminal
IB a corrente de projeto do circuito;Iz a capacidade de conduo de corrente dos condutores, nas condies previstas para sua
instalao (ver 6.2.4);
In a corrente nominal do dispositivo de proteo (ou corrente de ajuste, para dispositivos
ajustveis), nas condies previstas para sua instalao;
I2 a corrente convencional de atuao, para disjuntores, ou corrente convencional de fuso, para
fusveis.
i20
t
dt a integral de Joule que o dispositivo de proteo deixa passar, em ampres quadrados-segundo;k2 S2 a integral de Joule para aquecimento do condutor desde a temperatura mxima para servio
contnuo at a temperatura de curto-circuito, admitindo aquecimento adiabtico, sendo:
tc o tempo convencional
gR: semicondutores.
gB: instalaes de minerao
gL: condutores (fios e cabos)
gTR: transformadores
Normas brasileiras
NBR 5410 Instalaes eltricas de baixa tenso
NBR IEC 60898 - Disjuntores para proteo de sobrecorrentes para instalaes domsticas e similares
NBR IEC 60947-2 - Dispositivos de manobra e comando de baixa tenso - Parte 2: Disjuntores
NBR 5361 - Disjuntores de baixa tenso - Especificao
NBR IEC 50 (826) - Vocabulrio eletrotcnico internacional Captulo 826 Instalaes eltricas em
edificaes
IEC 60781
NBR 11840 - Dispositivos fusveis de baixa tenso - EspecificaoIEC 60949
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9. Apndice
9.1 Estabelecimento da corrente de curto-circuito
Para entender como se estabelece uma corrente de curto-circuito, toma-se como exemplo, uma instalao
simplificada, que se reduz a uma fonte de tenso, um interruptor, uma impedncia Z cc representando todas
as impedncias situadas a montante do interruptor e uma impedncia de carga Z s, como mostra a figura 2.
Analisemos agora duas condies de operao:
Fechando o interruptor, a corrente que circula pelo circuito a corrente de carga, que limitada pela
impedncia de carga Zs, que muito maior que a impedncia equivalente a montante Zcc
Ocorrendo uma falta de impedncia desprezvel entre os pontos A e B, tirando do circuito o efeito da
impedncia Zs ( Zs=0) circula pelo circuito uma corrente , limitada unicamente pela impedncia Zcc, e
portanto, muito elevada Icc.
Analisando um pouco mais a segunda condio de operao, que o que nos interessa agora, a corrente
Icc se estabelece segundo um regime transitrio em funo da reatncia indutiva X e resistncia R, que
compe a impedncia Zcc. freqente o uso da razo R/X para caracterizar o regime transitrio do curto-
circuito(o circuito equivalente da figura 2 um circuito RL, onde X=L e L/R a constante de tempo do
circuito RL) e pode se definir ainda coscc, como sendo:
22cc XR
Rcos
+=
Pode-se concluir ento que se o transitrio depende da relao R/X a montante, que o somatrio de todas
as componentes: gerador, condutores, transformadores e qualquer outro equipamento a montante.
Dependendo da caracterstica da impedncia predominante o transitrio pode mudar. Um ponto importante,
neste contexto, a impedncia do gerador que varia durante o curto-circuito, o que provoca o aparecimento
de um modo dinmico a mais na onda de corrente, quando esta impedncia predominante na impedncia
equivalente. Esta impedncia predominante na soma quando a falta ocorre perto do gerador, isto porque,
a impedncia da rede muito menor que a impedncia do gerador. Quando a falta ocorre longe do gerador
este modo dinmico no aparece na onda de corrente, isto porque, a impedncia da rede muito maior que
a impedncia do gerador. importante ressaltar que este distanciamento no implica necessariamente em
distanciamento geogrfico, mas sim na condio de que impedncia da rede desde o gerador at a falta
seja muito maior que a impedncia do gerador.
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Figura 17 Corrente de curto-circuito
9.2. Corrente de curto-circuito para falta distante do gerador
Para simplificar o estudo da variao da corrente do curto-circuito com o tempo, pode-se supor que a falta
sempre ocorre distante do gerador. Esta suposio, que no caso das instalaes eltricas industriais no
altera os resultados, ponto de vista das especificaes dos equipamentos, faz com que os clculos se
tornem muito mais simples.
A partir do estudo de um circuito RL da figura 2 supondo o gerador como uma fonte de corrente alternada
com a seguinte equao:
e = E.sen.t +)
Da teoria de anlise de um circuito RL pode-se dizer que a corrente resultante (i) ser a soma de uma
componente peridica (iac) e uma componente aperidica (idc), como a seguir:
i = iac + idc .
A componente da corrente peridica (iac) da forma:
iac = I . sen.t + ),
onde:
I = E/ Zcc intensidade mxima de corrente.
ngulo que caracteriza a defasem entre o inicio do curto-circuito e a origem da onda de
tenso.
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A componente da corrente aperidica (idc) da forma:
tL
R
dc
esini
= seu valor inicial depende de , e o seu amortecimento de R/L.
Como a corrente de carga muito menor que a corrente de curto-circuito, pode ser desprezada, ento no
instante inicial do curto-circuito, a corrente nula por definio, ou seja:
i = iac + idc .= 0
A figura 3 mostra a construo grfica da corrente de curto-circuito e suas componentes.
Figura 18 Corrente de curto-circuito e suas componentes peridica e aperidica
A figura 4 apresenta as curvas de tenso e corrente para os dois casos extremos de cos cc. Pode-se
verificar que quanto maior a relao R/X menor ser o coscc e menor a assimetria da corrente.
Figura 19 - Defeito distante dos alternadores
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9.3. Metodologia para o clculo do curto-circuito
Para as instalaes de baixa tenso pode se usar um mtodo simplificado proposto na IEC 60781 quepermite obter resultados satisfatrios. As hipteses simplificadoras empregadas so:
A falta admitida distante de qualquer gerador e alimentada em um nico ponto.
A rede considerada de baixa tenso e radial,
Durante todo o curto-circuito, tanto as tenses que provocaram a circulao de corrente como as
impedncias dos componentes da instalao no variam de forma significativa,
A falta direta, ou seja, so desprezadas todas as resistncias de contato e de arco,
A falta simultnea em todas as fases em um curto-circuito polifsico,
Durante o curto-circuito, o nmero de fases afetadas no se modifica, por exemplo, um defeito trifsico
permanece trifsico e um defeito fase-terra permanece fase-terra durante toda a durao do curto-
circuito,
So desprezadas todas as capacitncias das linhas, assim como, as admitncias paralelas,
As faltas duplas para a terra em diferentes locais no so consideradas.
Os transformadores so considerados com o tap na posio nominal.
So desprezadas as contribuies dos motores;
As impedncias de seqncia positiva e de seqncia negativa so consideradas iguais.
A corrente de carga desprezvel,
O clculo das correntes do curto-circuito, em geral, baseado nos valores nominais do componente da
instalao e no arranjo topolgico do sistema, podendo ser feito tanto para a instalao j existente quanto
na fase de projeto. De fato para se projetar uma instalao eltrica de BT de acordo com a norma o
projetista deve calcular as correntes de curto-circuito para a correta especificao dos componentes da
instalao. Em geral, nos sistemas trifsicos, a corrente de curto-circuito presumida, Ik, a que corresponde
a um curto-circuito trifsico. No caso de instalaes alimentadas por rede pblica de alta ou de baixa
tenso, devem ser levados em considerao os dados obtidos da concessionria.
Duas correntes de curto-circuitos, de diferentes magnitudes, devem ser calculadas:
A mxima corrente, denominada corrente de curto-circuito presumida, que determina a capacidade de
interrupo dos dispositivos de proteo e corrente suportvel de curta durao;
A mnima corrente de curto circuito que serve de base para o ajuste dos rels ou seleo da corrente
nominal dos fusveis.
A corrente de curto-circuito mnima presumida geralmente considerada igual corrente de curto-circuito
correspondente a um curto-circuito de impedncia desprezvel ocorrendo no ponto mais distante da linha
protegida.
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9.4. Modelo matemtico para clculo da corrente de curto-circuito
Podemos utilizar o circuito da figura 1 para determinao da corrente de curto-circuito, sendo que V afonte e Z a somatria de todas as impedncias, consideradas no trecho da instalao envolvido no curto-
circuito. Neste circuito pela lei de Ohm pode-se dizer que i =V/Z.
Figura 20 Circuito eltrico bsico
Considerando o diagrama unifilar simplificado de uma residncia, na figura 2, tem-se a rede pblica de
distribuio como fonte de tenso secundria, esta fonte ligada instalao de entrada, composta pelo
ramal de entrada, este por sua vez ao medidor e ao disjuntor geral. Na instalao interna do consumidor
tem-se o circuito alimentador o quadro de distribuio e o circuito terminal, onde ligada uma tomada de
corrente.
Vamos considerar dois pontos possveis de curto-circuito, para uma breve anlise. Primeiro um curto na
entrada (onde podemos ver um X) e um curto-circuito no final da instalao na tomada de corrente.
Figura 21 Resumo da teoria
O primeiro curto-circuito envolve a fonte e o ramal de entrada, portanto a impedncia total ser a soma da
impedncia do transformador e a impedncia do ramal de entrada. Enquanto que o segundo curto-circuito
envolve todo o caminho at a tomada consistindo dos seguintes componentes: fonte, ramal de entrada,
alimentador e circuito terminal. Portanto a impedncia do percurso do segundo curto-circuito a somatria
das impedncias dos componentes. A figura a seguir mostra a equao da corrente de curto-circuito para os
dois casos.
ii
~ V
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