Dimenssionamento de Fusiveis 2

5 5 Proteo e Coordenao Proteo e Coordenao Dimensionamento da ProteoDimensionamento da Proteo 36

Fusvel NH Zonas deAtuao 224A Fusvel NH Zonas deAtuao 355A

5 5 Proteo e Coordenao Proteo e Coordenao Dimensionamento da ProteoDimensionamento da Proteo 39 Os fusveis NH e Diazed so dotados de caractersticas de limitao de corrente. Assim, para

t l d d t i it f i t t t t id correntes elevadas de curtocircuito, esses fusveis atuam num tempo extremamente rpido que nopermite que a corrente de impulso atinja seu valor mximo (reduo da capacidade de ruptura dodisjuntor). Para que um fusvel atenda a todos os requisitos de proteo contra as correntes de falta, q q p ,necessrio que ele oferea segurana a todos os elementos localizados a jusante do seu ponto deinstalao.

Ics

5 5 Proteo e Coordenao Proteo e Coordenao Dimensionamento da ProteoDimensionamento da Proteo 40Caracterstica da corrente decorte dosfusveis NH

2x1041,4x1041,4x10

Corrente Assimtrica deImpulso I

9x103

Grfico baseado em:

ImpulsoIcim

Grficobaseadoem:Fa=1,41>X/R=4,6

2 2I I F I 2 2Pelo grfico: 2 ento:

2 2 2 1 41

cim ca a cs

cim cs

I I F II I

F F

4,5x103

1,5x104

2 2 2 1,41a aF F


Caracterstica da corrente decorte dosfusveis Diazed

5 5 Proteo e Coordenao Proteo e Coordenao Dimensionamento da ProteoDimensionamento da Proteo 42 Critrios para seleo do fusvel para proteo contra as correntes de curtocircuito:a) Proteo de circuitos terminais de motores

I I K nf pmpm nm cpm

I I KI I R

I

40 A 0,5

40 A 500 A 0, 4pm

pm

I KI K

FatordemultiplicaoK

= pmcpmnm

IR

I500 A 0,3pmI K

: Corrente nominal do fusvel (A).

: Corrente de rotor bloqueado ou corrente de partida (A).nf

pm

II

: Corrente nominal do motor (A).: Relao entre corrente de partida e nominal do motor.

nm

cpm

IR

Exemplo de aplicao 5.7 (10.6): Determinar a corrente nominal de um fusvel queprotege contra sobrecorrente de curtocircuito um motor trifsico de 50 cv, 380 V, IV plossendo Inm=68,8, Rcpm=6,4. Considerando o fusvel encontrado, qual o tempo mximo que osendo Inm 68,8, Rcpm 6,4. Considerando o fusvel encontrado, qual o tempo mximo que ofusvel deve demorar para fundir quando uma corrente de 1000 A passa pelo circuitoprotegido ?

5 5 Proteo e Coordenao Proteo e Coordenao Dimensionamento da ProteoDimensionamento da Proteo 43 Critrios para seleo do fusvel para proteo contra as correntes de curtocircuito:b) Proteo de circuitos de distribuio de motores (CCMs): Quando um agrupamento de

motores (CCM) alimentado por um circuito de distribuio, a determinao dacorrente mxima do fusvel de proteo deve obedecer aos seguintes critrios:corrente mxima do fusvel de proteo deve obedecer aos seguintes critrios:

cada motor deve estar provido de proteo individual contra sobrecarga; a proteo no deve atuar para qualquer condio de carga normal do circuito; a corrente nominal do f s el de e ser dimensionada conforme a eq ao a corrente nominal do fusvel deve ser dimensionada conforme a equao:

maior potncia restanteI I K I nf pm nmI I K I c) Proteo de circuitos de distribuio de aparelhos (cargas gerais):c) Proteo de circuitos de distribuio de aparelhos (cargas gerais):

1 a 1 15 nf naI I 1 a 1,151,15 mais conservativo

: Soma das correntes nominais dos aparelhos.naI

5 5 Proteo e Coordenao Proteo e Coordenao Dimensionamento da ProteoDimensionamento da Proteo 44 Critrios para seleo do fusvel para proteo contra as correntes de curtocircuito:d) Proteo de circuitos de distribuio de cargas mistas (motores e aparelhos): sempre

desaconselhvel a associao de carga motriz e aparelhos alimentados por um mesmocircuito de distribuio Quando no for possvel evitar esse tipo de alimentao acircuito de distribuio. Quando no for possvel evitar esse tipo de alimentao, acorrente nominal do fusvel pode ser determinada pela equao:

maior potncia restantenf pm nm naI I K I I

e) Proteo de circuitos terminais de capacitores ou banco de capacitores:

1,65nf ncaI I

: Corrente nominal do capacitor ou banco.ncaI

5 5 Proteo e Coordenao Proteo e Coordenao Dimensionamento da ProteoDimensionamento da Proteo 45 Critrios para seleo do fusvel para proteo contra as correntes de curtocircuito:f) Comportamento do fusvel perante a corrente de partida do motor: Devese verificar se

o fusvel no atua para a corrente de partida do motor. Para isto, necessrio conhecero tempo de durao da partida e a corrente de partida que ir atravessar o fusvel, a qualo tempo de durao da partida e a corrente de partida que ir atravessar o fusvel, a qual funo das caractersticas construtivas do motor e do tipo de acionamento empregado(chave compensadora, estrelatringulo, etc.). Atravs dos grficos tempo de fuso xcorrente dos fusveis NH e Diazed possvel estimar o tempo de atuao para a correntep p pde partida do motor. Assim temse que:

af pmT T : Tempo de atuao do fusvel (s).afT

g) Proteo da isolao dos condutores dos circuitos terminais e de distribuio:

af pm : Tempo de partida do maior motor (s).pmT

2 2

2af sccs

K ST TI : Tempo mximo em (s) que a isolao do condutor suporta para

uma corrente de curto-circuito trifsica simtrica - (A).sc

sc

TI ( )sc

Nota: A integral de Joule que o fusvel deixa passar no deve ser superior integral de Joulenecessria para aquecer o condutor desde sua temperatura para servio em regime contnuoat a temperatura limite de curtocircuito.


Curvas tempoxcorrente dofusvel e condutorfusvel econdutor


h) Proteo dos dispositivos de comando e manobra: Devem ser protegidos contra ascorrentes de falta a jusante de sua instalao. Normalmente, os fabricantes indicam acorrente mxima dos fusveis que devem ser prligados aos dispositivos a fim deeliminar as correntes de falta. Deve ser garantida a seguinte relao: Contator:

I I : corrente nominal do fusvel projetado (A).nfInf nfcI I : corrente nominal mxima do fusvel indicado pelo fabricante do contator (A).

f

nfcI

Rel Trmico:

I I : corrente nominal do fusvel projetado (A).nfInf nfrI I : corrente nominal mxima do fusvel indicado pelo fabricante do rel de sobrecarga/bimetlico (A).nfrI

Chave Seccionadora:

: corrente nominal do fusvel projetado (A).fI

sec 1,15n nmI I sec 1,35n capI I (Correntes Nominais)

nf nfchI I : corrente nominal do fusvel projetado (A).: corrente nominal mxima do fusvel indicado pelo fabricante da chave seccionadora (A).

nf

nfch

II


Exemplo de aplicao 5.8 (10.7): Determinar a corrente nominal dos fusveis de proteodos circuitos terminais e de distribuio mostrados no diagrama da figura abaixo. Oscircuitos esto contidos em eletroduto enterrado e a isolao do condutor de PVC, do tipounipolar. O tempo de partida dos motores de 2s. A carga C composta de 728 lmpadasfluorescentes de 110 W com reator de alto fator de potncia, 40 aparelhos de arcondicionado de 12000 BTUs (1,90 kW) e dez chuveiros eltricos de 3500 W.

DiagramaUnifilarparaoExemplo5.8.


Seletividade

a capacidade que possui o sistema de proteo de selecionar a parte danificadado circuito e retirla de servio sem alterar os circuitos em condies normais.

Coordenao

At f it d di d i i di iti d t i d fAto ou efeito de dispor dois ou mais dispositivos de proteo em srie, de formaa atuarem em uma sequncia de operao preestabelecida garantindo aseletividade da proteo.

Ti d S l ti id d Tipos de Seletividade:

1. Seletividade amperimtrica;2 Seletividade cronolgica;2. Seletividade cronolgica;3. Seletividade lgica.


Seletividade Amperimtrica:Baseada no princpio de que as correntes de curtocircuito crescem medida queo ponto de defeito aproximase da fonte de suprimento.

p

AjustedasproteesP1eP2devemsatisfazer:

1 2p cs pI I I A primeira proteo a montante do ponto deAprimeiraproteoamontantedopontodedefeitodeveserajustadaaumvalorinferiorcorrentedefaltaocorridadentrodazonaprotegida:protegida:

2 0,8p csI I Asproteessituadasforadazonaprotegidadevemserajustadascomvaloressuperiorescorrentededefeito:

1p csI I

5 5 Proteo e Coordenao Proteo e Coordenao Dimensionamento da ProteoDimensionamento da Proteo 53 Seletividade Cronomtrica: Baseada no princpio de que a temporizao intencional do dispositivo de proteoprximo ao ponto de defeito seja inferior temporizao intencional do dispositivo deproteo a montante.

A diferena dos tempos de disparo de duas protees consecutivas deve corresponder aotempo de abertura do disjuntor acrescido de um tempo de incerteza de atuao dasreferidas protees. Essa diferena, denominada intervalo de coordenao, assumidacom valores entre 0,2 e 0,5 s.

ParaumafaltaemD:

P4 deve atuar em 0,1s;

Caso P4 falhe,P3 atua em 0,5s;

Caso P4 eP3 falhem,P2 deve

atuar em 0,9s;

Caso P4,P3 eP2 falhem,P1 deve

atuar em 1,3s.


Fusvel em Srie com Fusvel: A corrente nominal do fusvel protegido (fusvel amontante) deve ser igual ou superior a 160% do fusvel protetor (fusvel a jusante):

1 6I I : Corrente nominal do fusvel protegido, isto , a montante (A);fmI1,6fm fjI I : Corrente nominal do fusvel protetor, isto , a jusante (A).fm

fjI

0,04


Fusvel NH Fusvel NHZonas deAtuao


Fusvel NHFusvel NHZonas deAtuao

T 80= 0 2sTaf = 0,2sTaf160= 0,4st=0,40,2=0,2s(ok)Tempo de coordenaoTempodecoordenao

5 5 Proteo e Coordenao Proteo e Coordenao Dimensionamento da ProteoDimensionamento da Proteo 57Tabela deSeletividade entrefusveis

5 5 Proteo e Coordenao Proteo e Coordenao Dimensionamento da ProteoDimensionamento da Proteo 58 Fusvel em Srie com Disjuntor Termomagntico:

a) Faixa de sobrecarga: a seletividade garantida quando a curva de desligamento do reltrmico do disjuntor no corta a curva do fusvel.

b) Faixa de curtocircuito: necessrio que o tempo de atuao do fusvel seja igual ousuperior a 50 ms ao tempo de disparo do rel eletromagntico:

50 msaf adT T : Tempo de atuao do fusvel (ms);: Tempo de atuao do disjuntor (ms).

af

ad

TT

5 5 Proteo e Coordenao Proteo e Coordenao Dimensionamento da ProteoDimensionamento da Proteo 59 Disjuntor Termomagntico em Srie com Fusvel:

a) Faixa de sobrecarga: a seletividade garantida quando a curva de desligamento do reltrmico do disjuntor no corta a curva do fusvel.

b) Faixa de curtocircuito: necessrio que o tempo de atuao do rel eletromagnticodo disjuntor seja igual ou superior a 100 ms ao tempo de disparo do fusvel:

100 msad afT T : Tempo de atuao do fusvel (ms);: Tempo de atuao do disjuntor (ms).

af

ad

TT

5 5 Proteo e Coordenao Proteo e Coordenao Dimensionamento da ProteoDimensionamento da Proteo 60 Disjuntor em Srie com Disjuntor:

a) Faixa de sobrecarga: a seletividade garantida quando a curva de ambos os disjuntoresno se cortam.

b) Faixa de curtocircuito: Devese satisfazer duas condies:

Montante 1 21. 150 msad adT T

1 22. 1, 25ad adI I

Jusante

5 5 Proteo e Coordenao Proteo e Coordenao Dimensionamento da ProteoDimensionamento da Proteo 61 Seletividade Lgica (SL): Lgica de bloqueio (intertravamento) de dispositivos de

f l d d d d d blproteo, mais especificamente rels digitais, atravs de envio de sinais digitais de bloqueiode um rel digital a outro de modo a se garantir a seletividade. A lgica bsica comosegue:

1) A primeira proteo a montante (mais prxima) do ponto de defeito a nicaresponsvel pela atuao do dispositivo de abertura do circuito;

2) O restante das protees a montante do ponto de defeito recebero o sinal debloqueio de SL de modo a se garantir a atuao de somente a proteo mais prxima dodefeito;

3) As protees situadas a jusante do ponto de defeito no recebero sinal digital debloqueio (SL);

4) Cada proteo deve ser capaz de receber um sinal digital da proteo a sua jusante eenviar um sinal digital proteo a montante e, ao mesmo tempo, acionar o dispositivode abertura do circuito;

5) A proteo mais prxima do ponto de defeito ajustada para atuao em 50 ms e asdemais protees amontante em 100 ms;

)6) Cada proteo ajustada para garantir a ordem de bloqueio durante um tempodefinido pelo procedimento da lgica de seletividade, cuja durao pode ser admitidaentre 150 a 200 ms.

5 5 Proteo e Coordenao Proteo e Coordenao Dimensionamento da ProteoDimensionamento da Proteo 62Esquema deSeletividade Lgica (SL)


Exemplo de aplicao 5 9: Considerando o sistema de proteo projetado no exemplo Exemplo de aplicao 5.9: Considerando o sistema de proteo projetado no exemplo5.8, verifique se os fusveis escolhidos esto coordenados. Caso no se obtenhacoordenao escolha novos dispositivos de modo a garantir a coordenao.

DiagramaUnifilarExemplo5.8.

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