Guia Técnico - Siemens

7/16/2019 Guia Tcnico - Siemens

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A ajuda terica e prtica para o Instalador Eletricista

Guia Tcnico

Answers for industry.


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A ajuda terica e prtica parao Instalador Eletricista


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ndice

Introduo

Cap. 1 - Motores Trifsicos de Rotor de Gaiola

Cap. 2 - Fusveis

Cap. 3 - Disjuntores Termomagnticos

Cap. 4 - Dispositivo Diferencial Residual (DR)

Cap. 5 - Dispositivos de Proteo contra Surtos - DPS

Cap. 6 - Contatores Tripolares

Cap. 7 - Rels de SobrecargasCap. 8 - Disjuntor Motor

Cap. 9 - Partida Direta de Motores Assncronos Trifsicos

Cap. 10 - Combinaes de Partida

Cap. 11 - Partidas reversoras

Cap. 12 - Partida Estrela-Tringulo (tenso reduzida)

Cap. 13 - Partidas Suaves

Cap. 14 - Conversores de Frequncia

Cap. 15 - Disjuntores em Caixa Moldada

Cap. 16 - Dispositivos de Manobra e Controle para Instalaes

Cap. 17 - Mdulos Lgicos Programveis LOGO!

Cap. 18 - Seccionadores Tripolares e Comutadores para Medio

Apndice

Tabelas tcnicas

Respostas

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P. 14

P. 18

P. 32

P. 42

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P. 60P. 66

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P. 80

P. 84

P. 92

P. 98

P. 102

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O objetivo desta publicao contribuir com dados precisos eexemplos prticos para a soluo de quaisquer tipos ou incon-venientes que possam surgir em sua atividade. Todo o contedofoi elaborado tendo como base as consultas realizadas com ostcnicos especialistas.

Voc no deve esquecer que quanto mais simples e rpido conse-

guir realizar seu trabalho, maiores sero seus benefcios e os deseu cliente. Do mesmo modo, quanto melhor for a qualidade dosprodutos utilizados, maior ser a confiabilidade da instalao.Por meio deste manual tcnico, lhe oferecemos a ajuda necess-ria para levar adiante todos seus projetos.

Desejamos que seja uma ferramenta de grande utilidade para seutrabalho, somando-se aquelas j existentes, como nosso site naInternet, Newsletter, e Simaris sua disposio.

O Manual Tcnico para o Instalador

Eletricista foi elaborado para

facilitar o desenvolvimento de seu

trabalho cotidiano.

Introduo


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A manobra de carga permite que o motor funcio-ne ou a lmpada acenda quando for necessrio.

A proteo da carga a funo dos aparelhosque evita que a carga seja danificada quando hajaalguma falha que no est relacionada a ela.

A proteo do circuito aquela que, se houveruma falta no circuito ou na carga, apesar de nossasprecaues, devemos realizar para evitar quetambm sejam danificados ou destrudos os demaisdispositivos que compem o circuito.

Para cada uma destas funes existem deter-

minados dispositivos

O controle estabelece quando e porque uma carga

deve ser conectada.

O comando ocorre quando a manobra das cargas manual e devemos estabelecer um vnculo entre ainstalao e os operrios. Quando queremos devol-ver informao desde a instalao, devemos entorecorrer a dispositivos de comando e sinalizao.

As tarefas mais frequentes de um

Instalador Eletricista consistem em

conectar circuitos de iluminao e

circuitos de motores. Para garantir

que as mesmas sejam desenvolvidas

de maneira confivel, conveniente

analisar as diferentes funes que as

compem, sendo todas elas importantes.


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Aparelhos de manobra tais como os contatores,partidas, inversores de freqncia, disjuntores ouseccionadores, permitem que a rede seja eletrica-mente vinculada carga; e conduzam a correntepara a mesma permitindo seu funcionamento.

Aparelhos de proteo: conforme sua forma de

atuao protege as cargas contra as sobrecargas(disjuntor-motor ou rels de sobrecargas); os apa-relhos de manobra contra os efeitos de corrente decurto-circuito (fusveis, disjuntor-motor ou disjun-tores limitadores); ou s linhas contra sobrecargase curto-circuitos (fusveis, disjuntores em caixamoldade e disjuntores termomagnticos).

Aparelhos de comando: so os encarregados devincular os aparelhos de manobra e proteo ins-

talao e aos operadores da mesma. Um exemplodisso so os botes e as lmpadas de sinalizao, osterminais, os sensores, etc.

Aparelhos de controle: so utilizados pararealizar tarefas com sistema automtico, mais oumenos complicadas, sendo seu melhor expoente osrels de tempo ou Mdulos Lgicos ProgramveisLOGO!.

Ao mencionar os motores, faz-se referncia aos

motores trifsicos assncronos com rotor de gaiolade esquilo. Excepcionalmente tambm sero trata-dos temas relacionados a motores monofsicos eassncronos com rotor em curto-circuito.

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Motores Trifsicos de Rotor de Gaiola1

O motor eltrico composto basicamente de um ro-tor (parte mvel) e um estator (parte fixa), os quaisso formados por pacotes de chapas de ferro silciocom ranhuras, onde se alojam as bobinas. Entre elasser produzida uma reao eletromagntica quetransformar a energia eltrica absorvida da rede emenergia mecnica na ponta do eixo, necessria para

movimentar a carga.

Em um motor de corrente alternada, o rotor composto por hastes de cobre ou liga de alumniounidas em suas extremidades, da o nome de rotorem curto-circuito ou de gaiola de esquilo como conhecido. Os motores podem ser monofsicos outrifsicos. Os primeiros so conectados a uma redemonofsica (dois cabos) e habitualmente so usadosem residncias e pequenos comrcios. Produzem um

campo magntico pulsante, por isso tm vibraes,sendo que no podem ser fabricados para grandespotncias, pois no tem torque de partida e preci-sam de um capacitor para dar partida.

Os motores trifsicos so projetados para seremconectados a redes trifsicas (trs cabos), e souniversalmente utilizados nas indstrias, edifcios

e grandes instalaes. O motor trifsico produz umcampo magntico giratrio. Por isso funciona semvibraes e possui um elevado torque de partida.Normalmente tem seis terminais de conexo.Ver Tenso atribuda e captulo de Partida Direta

(Cap. 9) e Conversores de Freqncia (Cap. 13).

So fabricados at para potncias muito elevadas.

Se for retirada a alimentao de um das fases de ummotor trifsico, este passa a funcionar como um motormonofsico e adquire todas suas limitaes referentesao torque de partida, vibrando e aquecendo mais.

Generalidades

fig 1.1 corte de um motor trifsico


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e da qualidade dos materiais, assim como, da veloci-dade, da potncia e do estado de carga do motor.

Os motores da Siemens possuem um fator deservio de SF=1,15, ou seja, podem fornecer umapotncia permanentemente superior nominal.

Rotao nominalA outra caracterstica de seleo de um motor suarotao. A rotao de um motor medida em rota-es por minuto (rpm). Em um motor de correntealternada, a rotao depende da freqncia da redeonde ligado e do nmero de plos definidos peloenrolamento do estator.

Critrios de seleoExistem diferentes caractersticas para serem levadasem considerao ao selecionar um motor, algumasbsicas e outras opcionais.

Pottttncia nominalUma das caractersticas fundamentais para a

seleo do motor sua potncia nominal.Esta a potncia mecnica que capaz de acionaro eixo, e medida em kilowatts (kW) ou cavalos defora (CV, HP, PS). Um motor de um cavalo aproximadamente igual a 0,735 kW, ou seja1 CV = 0,735 kWA potncia absorvida da rede eltrica ser maiorem funo do rendimento e do fator de potncia.

Eficiencia energtica

O rendimento nos d uma idia das perdas produzi-das dentro do motor. Esta varia com a potncia e arotao do motor e uma caracterstica daqualidadeda construo do motor e dos materiais utilizados.Os motores da Siemens apresentam baixo consu-mo e alta eficincia.

O fator de potncia tambm depende da construo

foto 1.1 famlia de motores 1la e 2lg


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Habitualmente os motores trifsicos normalizadospodem conectar-se tanto em estrela como em trin-

gulo. O tipo de conexo selecionado na placa debornes mediante o uso de pontes de interconexo.

Existem motores de tenso de 220 V que soapropriados para conexo em tringulo, parauma rede de 3x220 V e em estrela para uma de3x380 V. Estes motores no so apropriados parauma partida do tipo estrela ou tringulo em umarede trifsica de 3x380 V.

Por outro lado, os motores de tenso 380/660 Vso fabricados tambm para potncias maiores.Estes motores so conectados redes de 3x380 Vem tringulo, e em estrela para redes de 660 V.Os motores da Siemens tm uma tolerncia detenso de 10%. Estes motores so apropriados parapartidas estrela-tringulo em redes de 3x380 V detenso nominal.

Na seguinte tabela encontramos a rotao sncronade um motor conforme seu nmero de plos.

Por razo de um fenmeno eletromagnticoproduzido no entreferro do motor, chamado escor-regamento ou deslizamento, a rotao nominal domotor nunca alcana a rotao de sincronismo.Se as conexes ao motor so organizadas, ou seja,fase um (L1) ao primeiro terminal (U1), L2 para V1e L3 para W1, o motor girar no sentido horrio(para a direita), visto desde o cabo do eixo. Parainverter o sentido de giro de um motor, basta

inverter duas das conexes.

Tenso nominalPara a seleo do motor tambm se deve conhecera tenso da rede onde ser ligado.Os enrolamentos do motor esto projetadas parafuncionar com uma determinada tenso de rede,indicada em volts (V).

tabela 1.1 nmero de plos e rotao

Motores Trifsicos de Rotor de Gaiola


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Frequncia nominalOs motores Siemens so fabricados para funcionar

tanto em uma rede de 50 Hz como em uma de 60Hz. So adequados para funcionar com conversoresde freqncia, desde um valor 10% de sua freqncianominal at valores superiores que podem alcanarmais do dobro da nominal. A freqncia mxima queum motor Siemens pode funcionar sem problemasdepende de sua potncia e rotao designadas. re-comendvel em cada caso consultar um especialista.

Formas construtivasNormalmente so fornecidos para montagem

horizontal com ps IM B3, e sob solicitao, podemser modificados para vertical com ponta de eixo parabaixo tambm com flange IMV1 ou horizonte IMB5.Na figura 1:3 so mostradas as formas construtivasmais comuns.

Um motor de uma determinada forma construtivapode ser utilizado em outras posies de montagem,embora seja muito provvel que devam ser levadasem conta algumas modificaes como substituio

de rolamentos, adio de flanges, anis de proteo,vedaes, etc. Para isso, deve-se recorrer a oficinasespecializadas.

Os motores so fornecidos com rolamentos de esfe-ras, especialmente adequados para cargas axiais, nosentido do eixo. No caso de acoplar um motor a umamquina por meio de polias, deve ser considerado

o esforo tangencial ou radial, j que estas afetamos rolamentos e podem danific-los. Recomenda-seconsultar o fabricante e se for necessrio substituir osrolamentos por outros tipos. Algo similar ocorre quan-do se deseja que o motor funcione em sentido verticale talvez seja necessrio substituir os rolamentos poroutros capazes de sustentar o peso do rotor.

Os rolamentos dos motores Siemens at o tamanho

250 (motores menores que 55 kW) so pr-lubrifi-cados, no precisam ser engraxados. Aos motoresmaiores necessrio reengrax-los conforme a tabelacorrespondente. Sobre o perodo de engraxamentoem funo da temperatura ambiente, a quantidade eo tipo de graxa deve-se verificar a placa de lubrifica-o correspondente que colocada no motor juntocom a de identificao.

fig 1.3 posies de montagem


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Protees mecnicas necessrio fazer uma anlise sobre os ambientes

ou locais de trabalho das mquinas em geral e dosmotores em particular. Dependendo das condies doservio e as prprias do meio ambiente, ser escolhidoum tipo de proteo tpica para uma rea determinada,e sobre a base dela ser definido o grau de proteodos motores e painis a serem instalados na rea.Devero ser levados em conta os seguintes aspectos:

Proteo de pessoas e contato acidental de partessob tenso ou em movimento;Proteo contra partculas prejudiciais para o

motor ou aparelhos;Proteo contra a entrada prejudicial de guapara o motor ou aparelhos.

As Normas ABNT definem os tipos de proteocaracterizando-as com duas letras, duas cifras eocasionalmente at duas letras adicionais. Para aidentificao de proteo por meio de carcaa oucaixa, so definidas as letras IP (Insulation Protection),a seguir uma primeira cifra caracterstica (de 0 a 6)

para definir a proteo contra contatos acidentaise a entrada de corpos slidos, e uma segunda cifracaracterstica (de 0 a 8) para definir a proteo contraa entrada de lquidos. As duas letras adicionais soopcionais, ou seja, seus alcances no esto definidospela norma mas devem ser concordados pelas partes,fabricante e usurio , por exemplo M movimento soba gua W, de acordo com as condies climticas.

Cabe esclarecer que proteo contra a entradaprejudicial de gua no significa nenhuma entrada

de gua, a gua pode entrar no motor ou aparelhosempre que no prejudique seu funcionamentonormal e tenha a possibilidade de voltar a sair.

Em algumas ocasies, no coincidem as proteessolicitadas pelos usurios com as caractersticas darea de instalao. Por exemplo, ao fornecer os ter-mos, especificado em geral um grau de proteoIP 65, mas em algumas reas da instalao no necessrio este grau. Talvez nestas reas somenteseja necessrio, por exemplo IP55, nelas possvel

instalar ento motores com um tipo de proteo deacordo somente com algo superior.

Um tipo de proteo maior em relao a outrasomente quando ambos os dgitos de uma proteoforem superiores a outra.

importante levar em conta que proteo contrachuva no o mesmo que proteo contra intem-prie. Para esta ltima deve-se considerar alm da

chuva, a influncia do sol, j que suas radiaesUV produzem a deteriorao da pintura, e umaquecimento adicional ao motor. Tambm impor-tante considerar a poluio, seja esta causada porps ou gases corrosivos. Os tipos de proteo noconsideram a proteo de reas classificadas, desegurana aumentada ou a prova de exploso; paraisso deve-se consultar um especialista.



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Este elevado tipo de isolamento permite a localiza-o dos motores Siemens em terrenos de at 1000

metros sobre o nvel do mar. Para maiores alturas etemperaturas ambientes, recomenda-se fazer umaconsulta do caso.

Tamanho construtivoConforme as normas ABNT / IEC, a distnciaentre a base dos ps e o centro da ponta de eixodetermina o tamanho construtivo. Desta forma,um motor do tamanho 225 ter uma altura desdeo piso onde se apia at o centro do eixo de 225mm. O tamanho construtivo tambm determina

outras dimenses bsicas detalhadas a seguir:

Dimetro da ponta de eixoComprimento do cabo de eixoTamanho dos furos de fixaoDistncias entre os furos de fixaoDistncia entre os furos dianteiros e o apoio dapolia na ponta de eixoGrau de proteo e consumos conforme a tenso efrequncia da rede na qual o motor conectado.

Temperatura ambienteOs motores Siemens so fabricados com materiais

de classe de isolamento F, e os dados nominais soreferidos a uma elevao de temperatura de 105K, o que permite instal-los em reas com umatemperatura ambiente de 50C, sem reduo depotncia, ou aproveitar as vantagens de um fatorde servio SF 1,15 em ambientes com temperatu-ras de at 40C.

tabela 1.2 tipos de proteo mecnica


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fig. 1.5 placa de caractersticas

fig. 1.4 tamanho construtivo

Placa de identificaoNa placa de identificao de motor so mostrados

todos os dados caractersticos do motor. Nela po-dem ser visualizados seu tipo e os diferentes dadosde potncia e velocidades nominais, tamanho,forma construtiva, grau de proteo e consumos,conforme sejam a tenso e freqncia para a redena qual o motor conectado.

Tambm indicado o nmero de fabricao, quedeve ser mencionado perante qualquer solicitao.A corrente e o torque nominal so dados construti-vos e no de seleo.

A corrente nominal do motor um dado a serfornecido pelo fabricante. Depende da potncia,velocidade, fator de potncia nominais e do rendi-mento, todos eles dependentes da construo. Acorrente de servio, normalmente inferior nomi-nal, depende da carga acoplada ao eixo do motor.

A intensidade da corrente nominal de partida um dado construtivo do motor e independente da

carga resistente. Entretanto, o tempo de partida ea freqncia de manobras por hora dependem dotipo de carga mecnica acoplada ao motor.

tabela 1.3nota: a altura do eixo e do comprimento da carcaadefinem os tamanhos construtivos

por exemplo: distncia entre oressalto do eixo e os furos dos psde fixao

altura de eixo



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Auto-avaliao

O motor cuja placa caracterstica observamos na pgina anterior:

1. Possui quantos plos?

2. Qual a potncia mecnica, em cv? capaz de acionar o eixo?3. Qual potncia eltrica, em kW? Absorve da rede o valor nominal?

4. Qual a potncia mecnica mxima, em kW e cv que pode ser fornecida em um ambiente

com 40C ao nvel do mar?

5. adequado para ser conectado a uma rede de 3x380 V, 60 Hz por meio de uma partida

estrela-tringulo?

6. Qual sua posio de funcionamento?

7. Que tipo de fixao possui?

8. Qual , aproximadamente, a altura do eixo do motor em mm?9. Resiste a uma lavagem com mangueira?

Respostas na pgina 185

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A proteo de circuitos de motores nos quais, pormeio do servio, podem produzir sobrecargasbreves e curto-circuitos; A proteo contra curto-circuitos de dos equipamentos como contatores edisjuntores;Em redes TN e TT, os fusveis evitam que diantede faltas sejam mantidas as tenses de contato

limite nas estruturas metlicas.

O campo de aplicao dos fusveis muito amploe abrange desde as instalaes eltricas emresidncias, comrcios e fbricas industriais at,inclusive, em instalaes de empresas geradoras oudistribuidoras de energia eltrica.

SeletividadeOutra funo importante do fusvel a seleo do

circuito com falta e a separao deste da rede parapermitir que esta continue em servio. Por regrageral, em toda instalao existem vrios fusveisconectados em srie. Por meio da seletividade, possvel que diante de uma sobrecarga somenteseja desligado o circuito que apresenta a faltaenquanto que o resto continua funcionando.

Generalidades

foto 2.2 fusvel nh

foto 2.3 fusvel neozed

foto 2.1 base nh

Tanto um contator como um rel de sobrecarga soequipamentos importantes e valiosos, sendo quedevem ser protegidos em caso de ocorrncia de falta.

Por razo de sua velocidade de atuao e sua capacida-de de ruptura quase sem limites, o melhor meio paraconseguir isso o fusvel, que evidentemente deve ser

de qualidade, deve corresponder s normas IEC.

Os fusveis de alta capacidade de ruptura parabaixa tenso protegem cabos, condutores ecomponentes de uma instalao de manobra eproteo de motores contra as sobrecargas e osefeitos de um curto-circuito.

A primeira funo dos fusveis proteger oscabos e condutores das correntes de sobrecarga e

curto-circuito, mas tambm so apropriados para aproteo de equipamentos eltricos.Entre as mltiplas funes e variadas condies deservio, cabe mencionar as seguintes:

Uma elevada seletividade em redes radiais paraevitar interrupes desnecessrias do servio;A proteo de segurana Backup de disjuntorestermomagnticos;

Fusveis2


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E a Segunda letra, o objeto a ser protegido:G = Proteo de Linha - uso GeralM = Proteo de Circuitos de MotoresR = Proteo de Semicondutores (ultra rpidos)L = Proteo de Linha (conforme DIN VDE)B = Proteo de Instalaes MineirasTr = Proteo deTransformadores

A oferta da Siemens abrange os seguintes tipos deservio:

gL-gG - Fusveis Retardados - proteo de usogeral: Fusveis NH, Diazed, Neozed, Cilindricos;aR -Fusveis ultra-rpidos - proteo parcial desemicondutores: Fusveis Sitor;gR - Fusveis Combinados - proteo de uso geral ede circuitos com semicondutores: Fusveis Sitor.

Capacidade de interrupoA capacidade de interrupo a habilidade queum dispositivo tem de proteo para interromperuma corrente de curto-circuito.

Uma capacidade de interrupo nominal elevada,com volume mnimo, caracteriza os fusveis.

foto 2.7 fusvel nh em

curto-circuito

Os fusveis Siemens do tipo de servio gL/gG teroseletividade entre si, quando estiverem traba-lhando com uma tenso nominal de at 380 V CA,mantenha uma relao de 1:1,25 entre os nveisdas intensidades nominais da corrente.Esta caracterstica to favorvel obtida reduzindopara somente 5 as faixas de disperso na carac-

terstica tempo intensidade da corrente. Aqui, aNorma aceita uma relao de 1:1,6, ou seja, queos fusveis da Siemens superam amplamente estasespecificaes. Deste modo, podero ser reduzidasas sees dos condutores porque so diminudas asintensidades nominais das correntes.

Tipos de servioDe acordo com sua funo, os fusveis so divididosem tipos de servio, que so identificados comduas letras.A primeira indica o tipo de funcionamento:a = Fusvel Limitador de Corrente, atuando somentena proteo de curto-circuito, no so providos doponto centralg = Fusvel Limitador de Corrente, atuando tanto napresena de curto-circuito como na de sobrecarga


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foto 2.5 base diazed

foto 2.6 fusvel diazed

foto 2.4 fusvel sitor

No projeto e na fabricao dos fusveis devem serlevadas em considerao numerosas caractersticasde qualidade para que estes possam garantir umacapacidade de interrupo nominal como elevada esegura, desde a corrente de sobrecarga menor at amaior corrente de curto-circuito. Desta forma, almdo desenho das lminas de fusveis quanto as suasdimenses, a forma e a posio das partes matriza-das ou sua localizao dentro do corpo cermico,tm importncia decisiva na resistncia pressoe aos choques trmicos destes corpos. O mesmoacontece com a pureza qumica, o tamanho, a for-ma dos gros e a densidade da areia de quartzo.

A capacidade de interrupo nominal em correntealternada chega aos 50 kA nos fusveis NEOZED,70 kA nos DIAZED e nos fusveis NH alcanam os120 kA.

Limitao da correntePara a rentabilidade de uma instalao, tm grandeimportncia no somente a capacidade de interrup-o segura, mas tambm a limitao da correnteque o fusvel oferece.

Durante um curto-circuito, circula pela rede a cor-rente de curto-circuito at que o fusvel interrompa omesmo. A impedncia da rede o nico fator limita-dor da intensidade da corrente de curto-circuito.

A fuso simultnea de todos os pontos previstospara este fim na lmina de fusvel forma numerososarcos parciais conectados eletricamente em srieque garantem a desconexo rpida, com uma fortelimitao da corrente. A qualidade de fabricaoinfluencia, em grande medida, na limitao dacorrente e esta, no caso dos fusveis da Siemens, muito elevada. Assim, um fusvel NH tamanho2 de ln 224 A limita um provvel valor eficaz de50 kA da corrente de curto-circuito para umacorrente de passagem com uma intensidademxima com ordem de 18 kA. Esta forte limitaoda corrente protege em todo momento a instalao

contra solicitaes excessivas.

Ateno! Conforme comentado anteriormente,um fusvel no pode e no deve ser consertado.

Um disjuntor termomagntico no a soluo maisadequada para proteger uma combinao de con-tator e rel trmico, por razo das limitaes queapresenta quanto a sua capacidade de interrup-o e sua velocidade de atuao. Somente podecumprir com Tipo de coordenao 1, com grandeslimitaes nas correntes de curto-circuito.

Ver tabelas 7.1 e 7.2 do captulo 7 para coordena-o com fusveis, e tabelas 10.1 e 10.2 do captulo10 para coordenao com disjuntor.

Fusveis


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Auto-avaliao

1. O fusvel tem maior capacidade de interrupo que o disjuntor verdadeiro

ou falso?

2. Seletividade identificar o circuito com falta e remov-lo de servio verda-deiro ou falso?

3. Um fusvel NH com curva caracterstica gL/gG serve para proteger equipa-

mentos eletrnicos verdadeiro ou falso?

4. possvel consertar fusveis utilizando um arame calibrado verdadeiro ou

falso?

5. O fusvel limita a intensidade de pico da corrente de curto-circuito verda-

deiro ou falso?

6. Graas capacidade de limitar a corrente de curto-circuito (lcc), o fusvel omelhor meio para evitar a soldagem dos contatos de um contator verda-

deiro ou falso?

7. Capacidade de interrupo a capacidade de dominar uma corrente de

curto-circuito verdadeiro ou falso?

8. O fusvel pode oferecer respaldo (Backup) a um disjuntor quando a capacida-

de de interrupo deste no for suficiente verdadeiro ou falso?

Solues na pgina 185


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Os disjuntores termomagnticos Siemensso utiliza-dos para proteger, contra os efeitos de sobrecar-gas e curto-circuitos, os cabos e condutores quecompem uma rede de distribuio de energiaeltrica.Desta forma, tambm assumem a proteocontra tenses de contato perigosas originadas pordefeitos de isolamento, conforme a Norma NBR 5410.

Os disjuntores termomagnticos atendem NormaNBR NM 60898, que constitui a base para seu dese-nho, fabricao e suas certificaes.

A Norma NBR NM 60898 refere-se a disjuntoresespecialmente projetados para serem manipuladospor usurios leigos, ou seja, para uso por pessoasno qualificadas em eletricidade e para no sofreremmanuteno (normalmente instalaes residenciaisou similares). Esta a diferena fundamental emrelao a outros dispositivos, que atendem a outrasnormas, que prestam especial ateno s instalaese equipamentos, considerando que os operadoressero pessoas especializadas.

Por isso, os disjuntores termomagnticos nopermitem o ajuste de nenhuma das protees paraevitar que pessoal no especializado tome decises

equivocadas. Por possurem os ajustes fixos, reco-mendamos que para proteo de motores, sejamutilizados disjuntores motor ou outros tipos deproteo.

Generalidades

Disjuntores Termomagnticos

foto 3.1 monopolar5sx1

foto 3.3 tripolar 5sx1

foto 3.2 bipolar 5sx1

foto 3.4 tetrapolar 5sx1

Disjuntores Termomagnticos


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CaractersticasDiferentes curvas de atuao conforme a carga A,B, C ou D;Diversas linhas com possibilidade de atender arigorosos projetos de seletividade;Elevada capacidade de interrupo de at 25 kA,conforme o modelo, de acordo com o NBR NM

60898 / 220 VCA;Excelente seletividade e elevada limitao dacorrente de curto-circuito;Fcil montagem sobre trilho de montagem rpidoconforme DIN EN 50 022 de 35 mm;Terminais de segurana que impedem o contatoacidental com dedos, palma e dorso da mo deacordo com o VDE 0106, parte 100;Agilidade na instalao da fiao graas a aber-turas de terminais cnicas, fcil introduo decabos;Terminais combinados que permitem conectarcabo ou barras coletoras de alimentao;Caractersticas de seccionador para o disjuntor5SP4 conforme DIN VDE 0660.

Princpio de funcionamentoOs disjuntores termomagnticos dispem de umdisparador trmico com atraso (bimetal), depen-dente de sua caracterstica de intensidade tempo,que reage diante de sobrecargas moderadas, e umdisparador eletromagntico que reage sem atrasodiante de elevadas sobrecargas e curto-circuitos.

Os materiais especiais utilizados em sua construogarantem umalonga vida til de, em mdia,20.000 manobras mecnicas e uma elevada segu-rana contra soldagens dos contatos.

Graas alta velocidade de atuao dos contatosdiante de uma corrente de falta, ao projeto quegarante a maior distncia entre contatos, e a umarpida extino do arco na cmara de extino, aintensidade da corrente de curto-circuito se tornalimitada com os disjuntores termomagnticosda Siemens. Assim, garantida uma excelenteproteo de back-up quando solicitada e seletivi-dade quanto aos demais dispositivos de proteoconectados montante.

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CurvascaractersticasA funo dos disjuntores termomagnticos aproteo dos condutores contra sobrecargas trmi-cas ou curto-circuitos. por isso que as curvas dedisparo dos disjuntores se adaptam s curvas doscondutores.

Na representao da Figura 3.1, so coordenadosos valores de referncia dos condutores com osdisjuntores termomagnticos. Na Norma NBR NM60898, so definidas as caractersticas, curvas B,C e D.

Deve-se cumprir para uma boa seleo, a seguintefrmula:IB < In < IZ e alm disso, que I2 < 1,45xIZ.Onde:

fig 3.1 coordenao dos valores de referncia decabos e dijuntores termomagnticos

IB = Corrente de projeto do circuito.ln = Corrente nominal do disjuntor termomagn-

tico, nas condies previstas na instalao.lz = Capacidade de conduo de corrente doscondutores, nas condies previstas para suainstalao.

1,45xlz = Corrente de sobrecarga mximapermitida, para uma condio de temperaturaexcedida, sem que haja o comprometimento doisolante dos condutores.

l1 = Corrente convencional de no atuao nasobrecarga.

I2 = Corrente convencional de atuao na sobre-

carga.I3 = Limite de tolerncia do disparador.I4 = Corrente convencional de no atuao nocurto-circuito.

I5 = Corrente convencional de atuao no curto-circuito.

3 Disjuntores Termomagnticos


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Recomendaes teis para dimensionamentoem instalaes residenciais ou similares

Os disjuntores de curva B so aplicados naproteo de circuitos que alimentam cargas comcaractersticas predominantemente resistivas,como lmpadas incandescentes, chuveiros, tor-neiras e aquecedores eltricos, alm dos circuitosde tomadas de uso geral.Os disjuntores de curva C so aplicados na pro-teo de circuitos que alimentam especificamentecargas de natureza indutiva, que apresentampicos de corrente no momento de ligao, como

microondas, motores para bombas, alm de cir-cuitos com cargas de caractersticas semelhantesa essas.Em ambas as curvas (B e C) os disjuntores pro-tegem integralmente os condutores eltricos dainstalao contra curtos-circuitos e sobrecargas,sendo que a curva B protege de forma mais eficazcontra os curtos-circuitos de baixa intensidademuito comuns em instalaes residenciais ousimilares.Consulte sempre a Norma de Instalaes Eltricasde baixa tenso, NBR 5410 (uso obrigatrio emtodo territrio nacional conforme lei 8078/90, art.39-Vl11, art. 12, art.14).

fig 3.2 -curva a (conforme din vde 0100 parte 410)proteo de circuitos que alimentam cargas comcaractersticas eletrnicas, como semicondutores.

Curva caracterstica de disparo AI

4= 2 x I

nI5

= 3 x In

3


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Curva caracterstica de disparo BI4

= 3 x In

I5

= 5 x In

fig 3.3 curva bpara proteo de circuitos que alimentamcargas com caractersticas predominantementeresistivas, como lmpadas incandescentes,chuveiros, torneiras e aquecedores eltricos,alm dos circuitos de tomadas de uso geral.

Curva caracterstica de disparo CI

4= 5 x I

nI5

= 10 x In

fig 3.4 curva cpara proteo de circuitos que alimentamespecificamente cargas de natureza indutivaque apresentam picos de corrente nomomento de ligao, como microondas,ar condicionado, motores para bombas,alm de circuitos com cargas decaractersticas semelhantes a essas.

Curva caracterstica de disparo DI4

= 10 x In

I5

= 20 x In

fig 3.5 curva dpara proteo de circuitos que alimentamcargas altamente indutivas que apresentamelevados picos de corrente no momentode ligao, como grandes motores,transformadores, alm de circuitos comcargas de caractersticas semelhantes a essas.



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tabela 3.1 tabela para escolha de disjuntor x cabo

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Existem aplicaes onde mais importante a conti-nuidade do servio que a proteo dos condutores,por exemplo, em redes de esquema IT de salas cirr-

gicas ou na alimentao de bombas contra incndioou bomba de esvaziamento nestes casos possvelutilizar disjuntores somente magnticos ou fusveis.O condutor fica desprotegido (sem rel trmico),mas existe seletividade diante de curto-circuitos.

Capacidade de interrupo definida como capacidade de curto-circuitonominal lcn, o valor da capacidade de interrup-o mxima em curto-circuito do disjuntor.

Os disjuntores termomagnticos devem satisfazerrequerimentos especiais no que se refere capaci-dade de interrupo. Os valores esto padronizadose so determinados de acordo com as condies deteste estritamente especificadas na Norma NBR NM60898. Os valores especificados so 3, 4, 5, 6 e 10kA. Para outras capacidades de interrupo, tensesou condies de teste diferentes podem ser indica-dos valores que inclusive superam os determinadospela NBR NN 60898, nesse caso poder ser men-

cionada a Norma NBR IEC 60947-2 de disjuntoresindustriais, menos exigente em suas especificaes.

SeletividadeEm geral, as redes de distribuio de energia tm

uma disposio radial. Em cada reduo de seodeve ser instalada uma proteo contra superinten-sidades. Desta forma, obtido um escalonamentoem srie, organizado pelas intensidades nominaisdas correntes de cada rede. Este escalonamento emsrie organizado deve ser seletivo.

tabela 3.2 capacidade de interrupo



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Seletividade significa que em caso de uma faltasomente desligar o elemento de proteo maisprximo, no sentido da corrente, para o ponto

da falha.

Desta forma, os demais circuitos conectados emparalelo continuaro fornecendo energia.

Em resumo, no esquema da figura 3.6, diante deuma falha no circuito 4, ser ativado o disjuntor Q6,permanecendo em servio os disjuntores Q1 e Q3,fornecendo assim energia os circuitos 1, 2, 3 e 5.

O limite da seletividade dos disjuntores termomag-nticos depende principalmente da limitao decorrente e das caractersticas de disparo do disjun-

tor, bem como do valor da energia de passagem l2tdo elemento a montante.Portanto, para disjuntores termomagnticos comdiferentes curvas caractersticas e capacidadesde interrupo so obtidos diferentes limites deseletividade.

Nas tabelas seguintes formada, em kA, a inten-sidade limite de seletividade permitida da suposta

corrente de curto-circuito jusante do disjuntorem um circuito, isso dependendo do disjuntortermomagntico a jusante referido a diferenteselementos de proteo a montante.Os valores informados referem-se s condies deensaio muito desfavorveis. Na prtica podero serobtidos valores mais favorveis.

fig 3.6 seletividade radial

3


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tabela 3.4 valores limites de seletividade entre disjuntores termomagnticos 5sx2 echaves seccionadoras s0 expressos em kA

tabela 3.3 valores limites de seletividade entre disjuntores termomagnticos 5sx2 efusveis expressos em kA



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3 Di j t T ti


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Proteo de segurana ou BackupCaso no se conhea a intensidade mxima dacorrente de curto-circuito no local de montagem do

disjuntor termomagntico, ou que a mesma exceda capacidade de interrupo do disjuntor, deve serinstalado montante um elemento adicional queoferea proteo de segurana backup, para evitarque essa exigncia excessiva deteriore o disjuntortermomagntico.

Em geral, so utilizados fusveis para esta funo,mas dentro de certos limites tambm podemoferecer back-up com outros disjuntores termo-

magnticos.

Na tabela seguinte so formadas as correntes decurto-circuito, em kA, para as quais pode ser garan-tida uma proteo de segurana (Backup), com ouso de fusveis de alta capacidade de interrupoconforme IEC 60269.

tabela 3.7 valores limites de seletividade entredisjuntores termomagnticos 5sx2 e 5sp4

tabela 3.8 valores limites de seletividade entre disjuntorestermomagnticos 5sx2 e fusveis expressos em kA



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Manobra de circuitos de iluminaoA conexo de lmpadas um caso muito particularpelo comportamento das mesmas quando esto

acesas.

As lmpadas incandescentes apresentam umaelevada corrente inicial (at 15 vezes mais que anominal), mas somente por um breve instante.So classificadas conforme a categoria de servioAC 5b que indica uma corrente levemente inferiorquela nominal. Deve ser considerado que um dis-juntor termomagntico de caracterstica C produzseu disparo instantneo em um valor mximo de

dez vezes mais que a corrente nominal. Por isso, naprtica no conveniente superar 60 % do valornominal quando so ligadas lmpadas incandes-centes. Deve ser levado em considerao o valorda corrente nominal do disjuntor ao selecionar aseo do condutor.

Em lmpadas de descarga, o valor da corrente deinsero consideravelmente menor, mas muitomais prolongada. So classificadas conforme acategoria de servio CA 5a quando se trata de lm-

padas com compensao por meio de capacitores,a conexo destas exige adicionalmente para oscontatos do disjuntor uma classificao conforme acategoria de servio CA 6b. Recomenda-se escolhero disjuntor termomagntico, e na pior das hipte-ses, a tabela facilitar a seleo do mesmo.

tabela 3.9 valores limites de cpia de segurana entre disjuntorestermomagnticos 5sx2 e disjuntores 3vl27 expressos em kA



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Manobra de circuitos de corrente contnuaTodos os disjuntores termomagnticos daSiemens so adequados para serem utilizados

em circuitos de corrente contnua, monopolaresde at 60 V CC e bipolares at 125 V CC.

Para tenses maiores, devem ser utilizados disjun-tores termomagnticos da execuo especial 5SX5ou 5SY5. Estes se diferenciam dos disjuntores-padro porque possuem ms permanentes nascmaras de extino para apoiar a extino doarco. Por este motivo, considerando a diferena dosdemais, indicada uma polaridade que deve ser

respeitada indefectivelmente. A tenso mnima deacionamento de 24 VCCpara tenses menoresno possvel garantir o fechamento do contatoj que a poluio ambiental pode formar pelculasisolantes que impeam sua vinculao galvnica.

tabela 3.10 quantidade de lmpadas para serem acionadaspor um disjuntor termomagntico monopolar


Auto avaliao


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Auto-avaliao

1. Os diferentes tipos de curvas de atuao protegem do mesmo modo um condutor - verda-

deiro ou falso?

2. Um disjuntor termomagntico com curva de disparo C adequado para proteger motores verdadeiro ou falso?

3. Um disjuntor termomagntico adequado para proteger um contator verdadeiro ou

falso?

4. Existem disjuntores termomagnticos sem disparador trmico verdadeiro ou falso?

5. Um disjuntor com capacidade de interrupo indicada conforme NBR IEC 60947-2 de

maior qualidade verdadeiro ou falso?

6. Os valores de capacidade de interrupo conforme NBR NM 60898 e NBR IEC 60947-2

indicam o mesmo verdadeiro ou falso?

7. Capacidade de interrupo a capacidade de dominar uma corrente de curto-circuito

verdadeiro ou falso?

8. A seletividade entre dois disjuntores termomagnticos est limitada a um valor mximo

da corrente de curto-circuito verdadeiro ou falso?

9. O fusvel pode oferecer backup a um disjuntor termomagntico quando a capacidade de

interrupo deste no suficiente verdadeiro ou falso?

10. Os disjuntores termomagnticos podem proteger circuitos de corrente contnua verda-

deiro ou falso?


4


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Generalidades

Os dispositivos DR esto destinados a proteger avida das pessoas contra contatos diretos aciden-tais em componentes energizados. Alm disso,protegem os edifcios contra o risco de incndiosprovocados por correntes de fuga terra. Noincluem nenhum tipo de proteo contra sobrecar-gas ou curto-circuitos entre fases ou entre fase e

neutro. O funcionamento baseia-se no princpio deque a soma das correntes que entram e saem deum ponto, tem zero como resultado.

Assim, em um circuito trifsico, as correntes quefluem pelas fases sero compensadas com a do neu-tro, somando vetorialmente zero em cada momento.Do mesmo modo, em um circuito monofsico acorrente da fase e a do neutro so em todo momentoiguais, a menos que haja uma falha de isolamento.Neste caso, parte da corrente fluir para o terra. Essa

corrente do fio terra, chamada corrente de fuga, serdetectada por meio de um transformador toroidal quetem o dispositivo DR e desligar o circuito com falha.Quando uma pessoa toca acidentalmente uma parteenergizada tambm produz uma corrente para o terraque ser detectada pelo dispositivo DR, protegendoassim a pessoa. Para verificar o funcionamento do dis-positivo DR, o mesmo conta com um boto de teste

fig 4.1 esquema de princpio de funcionamento.proteo adicional em contato direto de partesativas

IM

corrente ciralante pelo corpo

RM

resistncia interna da pessoa

Rst

resistncia de contato do local

Dispositivo Diferencial Residual (DR)4


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que simula uma falha, verificando todo o mecanismo.O boto de teste dever ser acionado periodica-mente, por exemplo, a cada seis meses.

ProjetoOs dispositivos DR Siemens pertencem ltimagerao com seu projeto modular padronizado.

Sua forma construtiva, especialmente reduzida, de55 mm entre a borda superior do perfil de fixaoe a borda superior do diferencial, e uma altura de90 mm, os torna apropriados para serem mon-tados juntos com disjuntores termomagnticos emquadros de distribuio, sendo embutidos ou posi-cionados em garras de muito pouca profundidade.

Os terminais esto totalmente protegidos paraevitar o contato acidental e so adequados para autilizao de condutores sem terminais.

Muitos Dispositivos DR do mercado utilizam graxacomo lubrificante para o circuito de disparo. Mas

est demonstrado que o uso desses lubrificantesnesses dispositivos pode ocasionar um mal funcio-namento do dispositivo DR. Como lder tecnolgi-co, a Siemens fabrica h mais de 30 anos disposi-tivos DR sem graxa nem leos, proporcionandomais segurana e vida til dos seus produtos.

foto 4.2 dispositivo drtetrapolar

foto 4.1 dispositivo drbipolar

CaractersticasAtuao em forma independente da tenso darede, ou seja, segurana intrnseca. A interrupodo condutor neutro ou a falta de alguma dasfases em um sistema de distribuio trifsico noafetam o correto funcionamento do dispositivoDR nos casos de correntes de fuga terra.Contatos totalmente no-soldveis, o que garanteuma segura abertura dos contatos em todas assituaes de servio. Se uma corrente de falha su-perar a capacidade de interrupo do dispositivoDR, interrompida a via de corrente sem permitira soldagem do contato envolvido.Por sua construo, a sensibilidade do dispositivo

DR aumenta medida que avana seu desgaste.Chega ao final de sua vida til quando o disposi-tivo DR j no permite ser fechado.A alavanca do dispositivo DR do tipo de dispara-dor livre. Isto significa que o dispositivo DR atuarpor falha, ainda com a alavanca de acionamentotravada por fora.

4 Dispositivo Diferencial Residual (DR)


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FixaoSimples e rpida sobre trilho padronizado conformeDIN EN 50 022 de 35 mm.

Os dispositivos DR Siemens podem ser monta-dos em qualquer posio.

Limites de desprendimentoConforme a norma IEC 60 479, existe uma relaoentre a freqncia e a corrente sob a qual um indiv-duo incapaz de atuar por si s para separar-se doponto de aplicao da corrente.

As curvas anteriores nos demonstram que as correntesdas redes de distribuio industriais de 50 Hz so as

mais perigosas, e que correntes muito baixas so rece-bidas com dor e so perigosas para as pessoas. Somen-te dispositivos que funcionam de forma eficaz e rpida

podem garantir a segurana das pessoas afetadas.

SensibilidadeOs dispositivos DR so oferecidos em intensidadesde fuga nominais de 10 mA, 30mA e 300 mA.

De acordo com a norma IEC 60 479, que divide osefeitos da corrente que circula no corpo humano emquatro reas, observamos que a proteo da vida hu-mana se consegue com a utilizao de dispositivos DRcom uma sensibilidade menor ou igual a 30 mA.

Os dispositivos DR de 100, 300 e 500 mA somenteso aplicveis para a proteo contra incndios. possvel aumentar a sensibilidade de um dispo-sitivo DR tetrapolar, utilizando-o como bipolar,passando duas vezes a corrente por ele. Suacorrente de fuga ser ento de 15 mA.

Uma maior sensibilidade ou a aplicao de dispositivosDR em circuitos de grande intensidade de corrente

podem causar desligamentos por correntes de perdaoperacionais, como as produzidas por harmnicasde tenso ou ativao de operao de disjuntores degrandes portes. Para proteger circuitos maiores a 125 Ae at 400 A contra correntes de fuga, pode-se recorrera disjuntores compactos SENTRON 3VL.

fig 4.2 limite de desprendimento conforme iec 60 479podem ser separados.curva 3 0,5% das pessoas.curva 2 50% das pessoas.curva 1 99,5% das pessoas



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Tipos de correnteOs dispositivos DR habituais que esto projetadospara funcionar somente com corrente alternada sodo tipo AC.

Por razo do uso de aparelhos eletrodomsticos ouindustriais com componentes eletrnicos, em casosde falhas de isolamento, podem circular correntes

no senoidais tambm perigosas. Para isso, foramfabricados os disjuntores do tipo A capazes de dispa-rar tanto com correntes de fuga alternadas senoidaiscomo com correntes contnuas pulsantes. Existem,alm disso, dispositivos DR que podem funcionarcom correntes contnuas puras que so os do tipo B.

fig 4.3 faixas de intensidade de corrente conforme iec 60 479



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Resistncia surtos de tensoPara ondas de tenso com comprimento de ondade 8-20 microsegundos, um dispositivo DR tipo AC

resistente para correntes at 300A, um tipo A at1 kA e um tipo B at 3 kA.

Graas a esta propriedade, os dispositivos DRSiemens evitam os desligamentos involuntriosdurante as tempestades com presena de raios,e alm disso, os dispositivos DR se tornam maisseguros contra os desligamentos por vibraes eos surtos de tenses produzidos pela carga doscapacitores, por exemplo as fontes chaveadas decomputadores.

Capacidade de interrupo nominalAs correntes de fuga nem sempre so baixas,em algumas ocasies podem alcanar valores de

correntes de curto-circuito, por exemplo, quandouma fase conectada diretamente ao fio terra. Porisso, apesar do dispositivo DR no ser um disjuntorpropriamente dito e no possuir capacidade deinterrupo, deve ter a capacidade de interrupo(lm) de acordo com a norma NBR NM 61008-1,suficiente para poder interromper estas correntes.

A capacidade de interrupo dos dispositivos DR de 800 A.

Caso a capacidade interrupo nominal no sejasuficiente para enfrentar uma suposta correntede curto-circuito, devero ser utilizados fusveisde proteo de backup, normalmente montan-te. Desta maneira, utilizando fusveis de caracte-rstica gL-gG at 63 A para dispositivos bipolares ede 100 A para os tetrapolares, podem ser obtidosinterrupes de at 10 kA.

Outra soluo utilizar blocos diferenciais associa-

dos a disjuntores termomagnticos (conforme anorma IEC 61 009).

4 p ( )


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tabela 4.1 resumo de seleo de interruptores diferenciais

SeletividadeNormalmente, os dispositivos DR tm uma ca-racterstica de abertura instantnea. Isto significa

que os dispositivos DR no podem ser conectadosem srie para se obter uma desconexo seletiva nocaso de correntes de falha. Para se obter a seleti-vidade quando so conectados dispositivos DR

em srie, o dispositivo DR montante tem queter uma sensibilidade menor (corrente de fugamaior), ou um atraso de abertura.

Ambas as medidas fazem perder o objetivo deproteger as pessoas contra contato direto.



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4Como detectar uma falha de isolamento


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Algumas perguntas frequentes

Por que o dispositivo DR no foi ativado se eu senti o choque eltrico?

De acordo com a Norma NBR NM 61008-1 o dispositivo DR deve atuar entre a metade e o valor nominalda corrente de fuga nominal. Para um dispositivo DR habitual de 30 mA, isto significa que deve serativado entre 15 e 30 mA (veja Figura 4.3). A Siemens ajusta seus dispositivos DR em 22 mA. Conforme amencionada Figura 4.3, o valor de 15 mA j est dentro da rea AC-2 que j se sente, e inclusive alcan-a a rea AC-3 de dor.

Pode ser invertida a alimentao de um dispositivo DR?Sim. O dispositivo DR pode ser alimentado tanto desde os terminais superiores quanto desde os terminaisinferiores.

Por que o dispositivo DR no foi ativado se eu senti o choque eltrico?De acordo com a Norma NBR NM 61008-1 o dispositivo DR deve atuar entre a metade e o valor nominal dacorrente de fuga nominal. Para um dispositivo DR habitual de 30 mA, isto significa que deve ser ativado entre15 e 30 mA (veja Figura 4.3). A Siemens ajusta seus dispositivos DR em 22 mA. Conforme a mencionadaFigura 4.3, o valor de 15 mA j est dentro da rea 2 que j se sente, e inclusive alcana a rea 3 de dor.

Pode ser invertida a alimentao de um dispositivo DR?Sim. O dispositivo DR pode ser alimentado tanto desde os terminais superiores quanto desde os terminaisinferiores.

Podem ser invertidas as conexes de um dispositivo DR?

Sim. Um dispositivo DR no distingue neutro de fase ou as diferentes fases entre si. A numerao de termi-nais feita conforme uma organizao dos terminais, mas no funcional.



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Pode ser utilizado um dispositivo DR tetrapolar em um circuito monofsico?

Sim. Mas deve ser levado em conta que necessrio ligar cabos ao contato do neutro para que o botode teste possa funcionar.

Pode ser prescindida a conexo de aterramento dos equipamentos?Por fora de NBR 5410, no. O dispositivo DR uma proteo complementar conexo de aterramento.Desta maneira, o dispositivo DR desligar a carga antes que alguma pessoa sofra a desagradvel experinciade sofrer um choque eltrico, porm se no existir o condutor de terra - PE o dispositivo DR funconario.

Um dispositivo DR bipolar pode ser utilizado em um circuito de comando 24 VCA?Uma tenso de 24 VCA no pode fazer circular, por uma pessoa, uma corrente de fuga que produza odisparo do dispositivo DR. Para propsitos prticos, somente seria til para proteger a instalao contraincndios.

Um dispositivo DR pode ser utilizado em um circuito de corrente contnua?O dispositivo DR de execuo convencional pode ser utilizado em qualquer circuito de corrente alternada.Mas, por ter um transformador, no adequado para corrente contnua ou alternada, sendo que paraestes casos necessrio recorrer a execues especiais.

Um dispositivo DR pode ser utilizado em um circuito de alimentao de computador?Sim. Estes devem ser instantneos para preservar a segurana das pessoas. Mas devem ser levadas emconsiderao as perdas produzidas pelas freqncias harmnicas por razo das fontes comutadas que

podem ativar o dispositivo DR. Isto deve ser realizado com um bom critrio de diviso de circuitos parapermitir uma adequada prestao de servio.

4

Auto-avaliao


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1. possvel instalar dispositivos DR de ln 30 mA em circuitos com inversor de freqncia - ver-

dadeiro ou falso?

2. O dispositivo DR protege os cabos contra sobrecarga verdadeiro ou falso?

3. O dispositivo DR deve ser testado semestralmente verdadeiro ou falso?

4. O dispositivo DR tem polaridade verdadeiro ou falso?

5. Se for instalado um dispositivo DR, podem ser dispensados os fusveis ou os disjuntores


6. O dispositivo DR protege uma pessoa que toca em dois condutores ativos simultaneamente


7. O dispositivo DR com uma corrente de falta nominal de 300 mA protege pessoas contra

eletrocusso verdadeiro ou falso?

8. O dispositivo DR tambm protege a instalao contra incndio verdadeiro ou falso?

9. O dispositivo DR impede que seja sentida a descarga eltrica verdadeiro ou falso?

10. O dispositivo DR protege uma pessoa diante de um contato acidental com uma parte sob

tenso verdadeiro ou falso?

11. Alm disso, convm colocar as partes metlicas do dispositivo DR em instalao de aterra-

mento verdadeiro ou falso?

12. O dispositivo DR detecta falhas de isolamento e se ativa verdadeiro ou falso?

13. O dispositivo DR tetrapolar pode ser utilizado em circuitos monofsicos verdadeiro ou

falso?

14. O dispositivo DR bipolar tambm se ativa se for cortado um cabo verdadeiro ou falso?

15. Convm colocar em cada circuito um dispositivo DR verdadeiro ou falso?


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Dispositivos de Proteo contra Surtos - DPS5

Generalidades

As sobretenses destroem um nmero considervelde aparelhos e sistemas eltricos e eletrnicos. Estesdanos no esto limitados aos sistemas industriaise empresariais, mas tambm afetam as instalaesde edifcios e inclusive os aparelhos de uso dirio nombito domstico. Sem medidas que protejam demaneira eficaz contra as sobretenses, so gastos,valores considerveis em reparaes ou novas aqui-

sies. claro ento que as medidas de proteopara a preveno dos danos causados por sobreten-ses so interessantes tanto para o mbito domsti-co quanto para o mbito comercial ou industrial.

importante que todas as linhas que esto conec-tadas a um aparelho sejam protegidas com um dis-positivo de proteo contra surtos adequado (assimcomo todos os aparelhos tm alimentao de ener-gia eltrica). Alm disso, por exemplo, os aparelhos

de televiso necessitam de um sinal de recepo queentra atravs da linha de antena. E independente-mente de o sinal ser fornecido por uma antena ouatravs do cabo de banda larga deve ser protegidotanto a entrada da antena quanto a alimentao deenergia eltrica do aparelho de televiso.

Instalaes comerciais e aplicaes industriaisControle de aquecimentoIluminao externaControle de persianasSistemas automticos para portas de garagensControle do sistema de comando centralAr-condicionadoSistemas de alarme

Sistemas de deteco de incndiosVigilncia por vdeoOrganizador de controle de processo

Equipamentos de escritrioComputadoresImpressorasEquipamentos de telecomunicaesAparelhos de faxFotocopiadoras

Ambiente domsticoLava-louasLavadoras de roupasSecadoras de roupasCafeteiras eltricasRdio-relgio


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O conceito universal de proteocontra sobretenses transitrias

GeladeirasFreezersMicroondasFoges eltricosAparelhos telefnicos

Lazer e passatempoAparelhos de televiso

Amplificadores de antenaAparelhos de vdeoReprodutores de DVDEquipamentos de alta fidelidade (Hi-Fi)ComputadoresAparelhos de somEquipamentos de rdio

Levando em conta o valor total dos bens a seremprotegidos, a instalao dos dispositivos de proteo

adequados quase sempre vale a pena, inclusivequando se trata de evitar um s caso de destruiode um sistema ou aparelho eletro-eletrnico. Poroutro lado, se os parmetros de potncia no foremexcedidos, os aparelhos de proteo contra sobre-tenses atuam em inmeras ocasies, e por isso,oferecem um benefcio muito maior para o usurio.

As sobretenses transitrias ocorrem por causa dedescargas de raios, operaes de manobra em circuitoseltricos e descargas eletrostticas. Sem as medidasde proteo adequadas em forma de pra-raios e dedispositivos de proteo contra surtos, nem sequer umrobusto sistema de alimentao de baixa tenso de um

edifcio ou de uma fbrica industrial capaz de resistira energia de uma descarga atmosfrica. As sobreten-ses so muito curtas e tm uma durao de milionsi-mos de segundo. No obstante, as tenses costumamapresentar nveis muito elevados e, portanto, so ca-pazes de destruir os circuitos impressos de um sistema.Embora um aparelho eltrico ou eletrnico cumpra oscritrios do ensaio de resistncia tenses conforme oIEC 61000-4-5, esse aparelho no necessariamentecapaz de resistir de maneira indestrutvel a todos os

efeitos ambientais com referncia compatibilidadeeletromagntica (EMC). Para evitar que as sobreten-ses destruam os equipamentos eltricos precisoproteger todas as interfaces que estejam expostasa estes riscos, tais como as entradas de sinais e oscomponentes da alimentao de energia eltrica, comdispositivos de proteo contra sobretenses.

5 Dispositivos de Proteo contra Surtos - DPS


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5Conforme o caso de aplicao, os componentescomo os dispositivos de proteo contra surtos abase de gs, devero ser instalados de forma indivi-

dual ou combinada no circuito de proteo, j queos componentes se distinguem por suas caracters-ticas de descarga e por seus limites.

A atual sociedade industrial est sustentada porpotentes sistemas de informao. Qualquer avariaou falha em tais sistemas pode resultar em graves

consequncias e inclusive provocar a falncia deuma empresa industrial ou de prestaes de servi-os. Estas falhas podem ocorrer por causas muitodiversas, com as influncias eletromagnticas comofator de suma importncia.

grfico 17.1

Danos ocasionados por sobretensesAs sobretenses tm um alto risco de causar danosou destruir sistemas eltricos e eletrnicos. Nosltimos anos foi observado um notvel aumento dafreqncia de sinistros e do valor total dos danos eprejuzos. As estatsticas das empresas seguradorasrefletem essa tendncia de maneira clara e precisa.

E com freqncia, os danos e as destruies dosaparelhos costumam ocorrer justamente quando osusurios no podem prescindir da disponibilidadepermanente destes aparelhos.

Alm dos gastos de reposio ou reparos, surgemcustos adicionais por razo dos tempos de paradados componentes afetados ou por perda de softwaree dados. Em geral, os danos se manifestam em for-ma de cabos destrudos, aparelhos de manobra da-

nificados, e inclusive podem chegar a alcanar nveisde sinistro to srios como a destruio mecnicaevidente da instalao eltrica de um edifcio. Estesdanos podem ser evitados com a ajuda de pra-raiose de dispositivos de proteo contra surtos.


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Causas das sobretenses transitrias

As sobretenses ocorrem em duas categorias classifi-

cadas por causa:LEMP (Lightning Electromagnetic Pulse) sobretenses provocadas por influncias ato-mosfricas (por exemplo, quedas de raios diretas,campos eletromagnticos de descarga).SEMP (Switching Electromagnetic Pulse) sobretenses provocadas por operaes de ma-nobra (por exemplo: desconexo de curto-circuitos,manobras de cargas em servio).

As sobretenses diretas que se apresentam por conse-

quncia de uma tempestade tm sua causa em umadescarga direta-prxima ou na descarga distante deum raio (figura 5.1).

As descargas diretas ou prximas so quedas de raiosno sistema de pra-raios de um edifcio, em suasimediaes ou nos sistemas que conduzem a eletrici-dade para um edifcio (por exemplo, alimentao debaixa tenso, linhas de sinal e de comando). Por razode sua amplitude e da energia que transportam,

as correntes de descarga e as tenses de descargaconstituem uma especial ameaa para o sistema a serprotegido.

Em caso de uma queda direta ou prxima do raio, assobretenses (como mostra a figura 5.1), so forma-das pela queda de tenso da resistncia de descarga

contra o fio terra e o aumento do potencial provocadodo edifcio com referncia ao ambiente afastado. Issoconstitui a carga mais intensa a qual podem estar

expostos os sistemas eltricos de um edifcio.

Os parmetros tpicos da corrente de descarga t emcirculao (valor de pico) velocidade de aumento daintensidade, contedo da carga, energia especfica,podem ser expostos na forma da onda de descarga de10-350 s (veja a ilustrao Exemplos de intensidadesde choque de ensaio), e esto definidos nas normasinternacionais, europias e nacionais, como intensi-dade de ensaio para componentes e aparelhos para aproteo em caso de descargas diretas.

Alm da queda de tenso na resistncia de descar-ga contra o fio terra, so geradas sobretenses nosistema eltrico do edifcio e nos sistemas e aparelhosconectados, por razo do efeito de induo do campoeletromagntico de descarga (Caso 1b da figura 5.3).

A energia destas sobretenses induzidas e as conse-qentes correntes de impulsos so muito menoresque a da corrente de descarga com uma onda de

superintensidade de 8-20 s.

Portanto, os componentes e aparelhos que no te-nham que conduzir as intensidades procedentes dequedas de raios diretas so verificados com correntede descarga de 8-20 s.



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Os efeitos das operaes de manobra sobre o sistemaeltrico de um edifcio so simulados igualmente comcorrentes de choque com forma de onda de

8-20 s para fins de ensaio. importante levar emconta todas as causas que possam provocar sobreten-ses. Para este fim, se aplica o modelo das reas deproteo contra raios especificado em IEC 62305-4ilustrado na figura 5.2. Com este modelo, o edifcio sedivide em reas com diferentes nveis de perigo.

Estas reas permitem determinar os aparelhos ecomponentes que so necessrios para obter adevida proteo contra raios e sobretenses.

As descargas distantes so quedas de raios que ocor-rem muito longe do objeto a ser protegido, quedas de

raios na rede de linhas areas de mdia tenso mdiaou em suas imediaes ou descargas de raios entrenuvens que esto representadas nos casos 2a, 2b e 2cda figura 5.3. De maneira equivalente s sobretensesinduzidas, so controlados os efeitos das descargas dis-tantes sobre o sistema eltrico de um edifcio, por meiode aparelhos e componentes que esto projetadosconforme a onda de superintensidade de 8-20 s.

As sobretenses causadas por operaes de mano-bra so produzidas entre outras coisas por:

desconexo de cargas indutivas (por exemplo:transformadores, bobinas, motores);ignio e interrupo de arcos voltaicos (por ex.:aparelhos de soldagem por arco);disparo de fusveis.

O conceito de proteo

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Um modelo das reas de proteo contra raios quecorresponda aos requisitos de EMC inclui a proteo

externa contra impactos de raios (com dispositivocaptor ou terminal areo, sistema de descarga,sistema de aterramento, o nivelamento de potencial,o isolamento do ambiente e o sistema de proteocontra sobretenses para o sistema de gesto ener-gtica e de informao. As zonas de proteo contraraios (termo em ingls Lightning Protection ZonesLPZ) esto definidas conforme as especificaes queaparecem na tabela 5.2.

Dados gerais

tabela 5.1 exemplos de intensidades descarga de ensaio



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De acordo com as exigncias e as cargas queestejam expostas em seu local de instalao, os deproteo contra sobretenses esto classificadosem pra-raios, dispositivos de proteo contrasurtos e combinaes de DPSs.

As exigncias mais rigorosas quanto capacidadede descarga devem ser cumpridas pelos pra-raios

e pelas combinaes de dispositivos de proteocontra surtos que tenham que realizar a funo detransio da rea de proteo LPZ 0A a LPZ 1 ou deLPZ 0A a LPZ 2. Estes DPSs devem estar em condi-es de conduzir as correntes parciais de descargaom forma de onda 10-350 vrias vezes de formaindestrutvel, para evitar que as correntes parciais

Dados gerais

de descarga entrem no sistema eltrico de um edif-cio. Na rea de transio da rea de proteo LPZ0B a LPZ 1 ou na rea de transio do pra-raios

disposto a seguir nas reas de proteo LPZ 1 a LPZ2 e superior, so utilizados dispositivos de proteocontra surtos para proteger contra sobretenses.Sua funo consiste em seguir atenuando o nvelresidual das etapas de proteo antepostas e delimitar as sobretenses, independentemente se suaorigem se deve a uma induo ao sistema ou seforam geradas no prprio sistema.

As medidas de proteo especificadas contra raiose sobretenses nas reas limite das zonas de prote-

o contra raios valem tanto para o sistema de ges-to energtica como o de informao. O total dasmedidas especificadas no modelo de reas de pro-teo contra raios que correspondem s exignciasEMC proporciona uma disponibilidade permanentedo sistema com infra-estrutura moderna.

tabela 17.2 definio das reas de proteo contra raios


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fig 5.1 causas das sobretenses por descargas de raios



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fig 5.2 modelos de reas de proteo contra raios direcionados pelos critrios cem

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Matriz de seleo dos dispositivos de Proteo contra Surtos - DPSem instalaes residenciais, comerciais e similares.



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Auto-avaliao


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1. Quando necessrio instalar um dispositivo de proteo contra surtos - DPS?

A que norma corresponde a classe de exigncia Classe 1, 2 e 3?

3. Um DPS com uma forma de onda 10-350 s pode ser substituda por um

com uma forma de onda 8-20 s verdadeiro ou falso? Por qu?

4. Entre que reas de proteo contra raios (LPZ) devem ser utilizados DPSs

Classe 1 com forma de onda 10-350 s?

5. Se cair um raio a uma distncia de 1 km, podem ser induzidas as sobreten-

ses na rede?



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Generalidades

O contator o dispositivo de manobra mais utiliza-do na indstria e nas instalaes eltricas prediais,sejam elas pblicas ou privadas. um dispositivode manobra que permite a partida direta de moto-res assncronos trifsicos, suportando uma corren-te de partida vrias vezes maior que a designada(7,2 vezes maior) conforme as normas IEC 947.

Mas a particularidade do contator a originalidade desuas manobras. Trata-se de um eletrom que acionaum porta-contatos. Temos assim um dispositivo deacionamentos com as caractersticas de um rel com oqual podemos realizar tarefas de automao, controleremoto e proteo de algo que os aparelhos de coman-do manuais no tm capacidade de fazer. Um contatorde alta qualidade um aparelho gil, com uma longavida til e uma capacidade de manobra muito elevada.

O eletrom composto de duas partes: o sistemamagntico ou ncleo (parte mvel e parte fixa) ea bobina. Como mostra a fi gura 6.1, a tenso deacionamento do contator conectada bobina,formando o denominado circuito de comando. Estecircuito tambm composto por botes de partida,de parada, de sinalizao, etc.

Os contatos de manobra do contator so chamadoscontatos principais e realizam as tarefas de fecha-mento ou abertura do circuito e esto inseridosno porta-contatos, que movido pela bobina. Oscontatos principais so a parte mais delicada docontator, esto construdos com ligas de pratamuito especiais. Desta forma, garante-se nosomente uma manobra efetiva, mas tambm, umavida til muito elevada e evita-se que os contatos

A tenso da bobina deve ser escolhida conforme atenso disponvel no local de montagem e para osrequerimentos de desenho do projeto.

foto 6.1 contatores tripolares da famlia sirius

Contatores Tripolares


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A1 A

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1 1

1,3,

2

2,4,

fig. 6.1 funcionamento de um contator1 pea fixa do ncleo2 pea mvel do ncleo3 bobina de acionamento4 porta-contatos5 contato principal fixo6 contato principal mvel7 cmara de extino8 contato auxiliar NA9 contato auxiliar NF

grudem ou se destruam durante seu funcionamen-to normal.

Quando os contatos no so os adequados (porexemplo cpias ou falsificaes), podem destruir o

contator seja porque levam trava do ncleo,queima dos terminais, da cmara de extino, etc.

Os contatores principais SIRIUS foram projetadospara manobrar motores conforme a categoria deservio AC-3: Podem ser utilizados para outrasfunes como, por exemplo, manobra de resistn-cias para fornos (AC-1), condensadores (AC-6b),

lmpadas de descarga gasosa (AC-5a), motores emcorrente contnua (DC-3), etc.

Os contatores SIRIUS at 25 A de corrente nominal(11 kW, 15 HP) no requerem cmara de extino.Para correntes maiores difcil manipular o arco dedesconexo, por isso, para apoiar a funo dos conta-tos principais, os contatores tm uma cmara de extin-o, que to complexa quanto maior for o contator.A cmara de extino um auxiliar muito importantedos contatos, por esta razo, a cada substituio decontatos deve-se trocar a cmara de extino. Como oscontatores pequenos no a possuem, no permitidaa substituio de contatos principais. Outro elementoque constitui o contator so os contatos auxiliaresque, tambm por estarem sujeitos ao porta-contatos,se movem quando a bobina do contator acionada.

Contatores Tripolares6


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Como seu nome indica, no servem para acionar o mo-tor, mas para cumprir com funes auxiliares como aauto-reteno no comando por botes ou a sinalizaodo estado de partida do motor por meio de lmpadasde sinalizao (olhos de boi).

Os contatos normalmente fechados (NF) de umdispositivo de acionamento so aqueles contatosauxiliares que permanecem fechados quandoos contatos principais esto abertos, e se abremquando os contatos principais se fecham. Por outrolado, so contatos normalmente abertos (NA) deum dispositivo de acionamento, aqueles contatosauxiliares que permanecem abertos quando os con-

tatos principais esto abertos e se fecham quandoestes so fechados.

Por razes de segurana, os contatos auxiliaresdevem ser acionados antes dos contatos principais,e nunca nenhum contato NA pode ser fechadosimultaneamente com um NF.

Os contatos auxiliares podem estar incorporados aocontator (tamanho S00) ou instalados em blocosindividuais de um, dois ou quatro contatos auxilia-res combinados (NA e ou NF).

Na tabela 6.1, indicada a mxima quantidade decontatos que possvel acoplar em um contatorSIRIUS. conveniente instalar os blocos de contatosauxiliares respeitando a simetria.

Manuteno do contatorAlm do contator ser seguro e de fcil utilizao, excelente no desempenho durante sua vida til jque, praticamente, no requer manuteno. Aquivo algumas recomendaes:

NcleoNunca deve ser lavado com solvente, pois seriamremovidos os lubrificantes aplicados durante aconfeco, que garantem at 30.000.000 de mano-

tabela 6.1 contatos auxiliares em contatores principais

foto 6.2 desgaste dos contatores


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bras, conforme o tamanho. Deve-se limp-lo comum pano, se estiver muito sujo com p ou outromaterial.

Se o ncleo no fechar adequadamente, a bobi-na se queimar. Nunca limar o ncleo. Se estivermuito amassado ou danificado isso indica queo contator chegou ao final de sua vida til e hora de substitu-lo.

Bobina de acionamentoAo substituir a bobina, observar se o ncleo sefecha adequadamente e se os contatos no travamo porta-contatos. Uma tenso muito baixa no

permite o correto fechamento do contator epode queimar a bobina ou o que pior, danificaros contatos. Outra causa de destruio habitual dabobina conect-la a uma tenso de acionamentomaior que a nominal. Os contatores SIRIUS do ta-

tabela 6.2 proteo de contatores por meio de disjuntores termomagnticos

foto 6.3 bobina do contator3rt 1045 (tamanho s3)

manho S00 no permitem a substituio da bobinade acionamento.

Contatos principaisSubstitu-los somente se estiverem desgastadosa tal ponto que se possa ver o material do portacon-tato debaixo deles (veja foto 6.2), ou se tiverem sidodestrudos por um curto-circuito mal protegido.Se for observada a formao de crateras, no devemser limados. Simplesmente devem ser retiradas comuma pina eventuais gotas de material.

Se os contatos estiverem pretos no significaque estejam desgastados, possvel continuar

utilizando-os. Se desejar, limpe-os com um pano.

Os contatos dos contatores S00 e S0 (at 25 A)nunca devem ser substitudos porque so altera-das as caractersticas do contator e, alm disso,

foto 6.4 contator S00com mdulo de contatosauxiliares frontais

Contatores Tripolares6


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os danos causados nos isolantes por falha nopodem ser consertados.

Cmara de extinoComo visto anteriormente, os contatores SIRIUS apartir do tamanho S2 (32A) de corrente nominalso equipados de cmaras de extino. Para manteras caractersticas isolantes do contator e que esteseja capaz de suportar um acionamento de desco-nexo exigente, imprescindvel trocar a cmarade extino em cada substituio de contatos.Nunca polir ou limpar uma cmara de extinocom abrasivos. Nas tabelas 5 e 6 so indicadas asprotees termomagnticas e o tipo de curva para

a proteo de contatores conforme o tamanho envel de curto-circuito.

Contatos auxiliaresNos contatores SIRIUS tamanho S00, os contatosincorporados no podem ser consertados (vejacontatos principais nos tamanhos maiores). Oscontatos auxiliares esto formados por blocos,e em caso de falhas podem ser substitudos pornovos. Os contatos auxiliares so protegidos contracurto-circuitos por meio de um fusvel (6 A) ou umminidisjuntor termo-magntico curva C de 6 A.

tabela 6.3 resumo de seleo de contatores principais sirius

Auto-avaliao


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1. A corrente nominal de um contator est especificada na categoria de servio AC-1, AC-3, AC-4 ou AC-6b?

2. Os valores nominais de um contator esto definidos para

3. Devo substituir os contatos do contator, porque:

4. Depois de substituir um jogo de contatos, convm trocar a cmara de extino?

5. Posso colocar a quantidade de contatos auxiliares que necessito verdadeiro ou falso?

6. Os aparelhos SIRIUS so seguros contra contato acidental, ou seja:

7. A arruela do terminal deve apertar o isolamento do cabo verdadeiro ou falso?

8. O contator tem maior vida til que o disjuntor verdadeiro ou falso?

9. A vida til eltrica dos contatores depende da corrente de desconexo verdadeiro ou falso?

10. Os contatores devem ser montados sobre uma superfcie vertical verdadeiro ou falso?


Tenso de rede nominal

Tenso de acionamento nominal 20Tenso de acionamento nominal 10Tempos de partida do motor at 10s

... com os dedos?

... com a palma ou o dorso da mo?

... com uma chave de fenda?

... apresentam sujeira em sua superfcie?

... podem ser observadas gotas de material?

... pode ser visto o material do porta-contato?

Corrente de partida at 7,2 x le

Corrente de partida at 1000 m:s:n:m:Temperatura ambiente mxima de 55 C

l d b7


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Generalidades

O contator o aparelho encarregado de manobraro motor e o rel de sobrecarga o encarregado deproteg-lo. um mtodo indireto de proteo, j quefaz a medio da corrente que o motor est utilizandoda rede e supe sobre a base dela um determinadoestado de aquecimento das bobinas do motor.

Se a corrente do motor protegido ultrapassa os

valores admitidos, o conjunto de deteco do relde sobrecarga aciona um contato auxiliar, que des-conecta a bobina do contator, separando da rede oequipamento consumidor com sobrecarga.

O sistema de deteco pode ser trmico, com baseem elementos bimetlicos, como o caso dos relsSIRIUS 3RU11, ou eletrnico, por exemplo, como osrels de sobrecarga SIRIUS 3RB20, 3RB21 e 3RB22.O rel de sobrecarga um excelente meio de prote-o, mas tem o inconveniente de no proteger o mo-tor quando a sobretemperatura deste produzida porcausas alheias corrente que est sendo utilizada darede. , por exemplo, o caso de falta de refrigeraoem ambientes muito quentes como salas de caldeiras,falta de gua em bombas submergidas, ou tubulaotampada com ventilao forada. Nesses casos,

recomenda-se o uso de sensores PTC no enrolamentodo motor, capazes de medir exatamente a temperatu-ra interna do mesmo. Um caso muito particular o de falta de fase, que produz um aquecimento domotor por perdas no ferro e no pelas perdas nasbobinas. Dado que h um aumento da corrente con-sumida, esta faz ativar o rel de sobrecarga. O rel desobrecarga trmico 3RU11 dispe de um engenhoso

dispositivo de vlvula dupla que permite aumentara sensibilidade do rel quando falta uma fase. Destamaneira, conseguimos reduzir para a metade ostempos de atuao e tambm proteger o motor nocaso de falta de fase.

foto 7.1 rel de sobrecargatrmico 3ru11

foto 7.2 rel de sobrecargaeletrnico 3rb20

Rels de Sobrecarga7


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O rel de sobrecarga sempre deve estar ajustadocom o valor da corrente nominal do motor(o valor lido com um alicate ampermetro).Somente se este estiver com plena carga, o ajuste feito de acordo com o valor de corrente indicadonos dados tcnicos do motor, nunca com correntemaior que a nominal. As modernas tecnologiasde medio eletrnica permitem fabricar rels de

sobrecarga eletrnicos de excelente qualidade.Por isso foi adotada esta tecnologia para os rels desobrecarga 3RB20 da famlia SIRIUS.

Existe uma superposio entre os modelos 3RU11e 3RB20 at 100 A sendo os primeiros mais econ-micos. As vantagens tcnicas tornam procedentesa fabricao de rels trmicos para correntesmenores que 100 A.

Vantagens tcnicas dosrels de sobrecarga eletrnicos

Baixo consumo: o rel 3RB20 consome somente0,05 W contra os 4 a 16 W que consome o reltrmico do modelo 3RU11. Isto proporcionaeconomia de custos, painis menores e maisrefrigerados.

Maior preciso no ajuste da escala.Maior repetitividade na curva de resposta.Atuao quase instantnea diante de falta defase.Maior faixa de ajuste: 1 a 4 contra 1 a 1,4.Menor nmero de variantes: de 0,1A a 100Asomente 7 modelos para o 3BR20 (10 com so-breposio de tamanhos) contra 30 modelos do

3RU11 (48 com superposio de tamanhos).A diferena de preos a favor do 3RU11 compensada amplamente com a economia deenergia, reduo de estoque, segurana no ajustee maior proteo diante da falta de fase.

A nica vantagem tcnica do rel trmico quepode ser utilizado com corrente contnua e comalta presena de freqncias harmnicas devidoseu princpio de funcionamento.

foto 7.3 vista interna dorel de sobrecarga trmico

7 Rels de Sobrecarga


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Classe de disparoChama-se classe de disparo o tempo que demora,medido em segundos, para disparar um rel desobrecarga, pelo qual circula uma corrente 7,2 vezes

maior que o valor ajustado. Classe 10 significa queo rel demorar at 10 segundos para ser ativadocom uma corrente de rotor bloqueado, ou seja, per-mite que o motor demore at 10 segundos para darpartida. Isso conhecido como partida normal.

Os rels de sobrecarga trmicos SIRIUS so ofe-recidos para Classe 10 (partida normal) ou classe20 (partida pesada). Os eletrnicos podem seroferecidos com Classe 5 at Classe 30 (ajustveis).

Proteo contra falta de faseEste dispositivo est includo nos rels SIRIUS 3RU11e 3RB20 que oferece uma notvel melhora em com-parao aos rels de sobrecarga convencionais.

O mecanismo acelera a desconexo do motorquando falta uma fase, ou seja, detecta comsegurana esta falha. O rel 3RU11 atua conformeuma curva de disparo (veja figura 7.1), baseando-seno superaquecimento das duas fases que ficam em

servio. Tambm aqui, o rel de sobrecarga deveestar corretamente calibrado.

Compensao de temperatura ambientePara conseguir uma correta desconexo deve ser eli-minada a influncia da temperatura ambiente sobreos elementos bimetlicos. Isto se consegue com um

dispositivo compensador.

As curvas de disparo so independentes da tempe-ratura ambiente entre 20 e 60 C para os rels dafamlia SIRIUS.

Manuseio e ajuste do rel trmicoO rel deve ser ajustado ao valor real do consu-mo que utilizado pelo motor, que nem semprecoincide com a placa de identificao de caracters-

ticas do motor. Este ajuste pode ser feito durante ofuncionamento do equipamento.

Contatos auxiliaresOs rels de sobrecarga SIRIUS da Siemens dispemde dois contatos auxiliares galvanicamente sepa-rados, um NF para a desconexo do contator e ooutro NA para sinalizar a falha detectada distncia.

Boto de rearme manual ou automticoGeralmente, conveniente que o rel de sobrecarga

no volte automaticamente sua posio de ligadodepois da atuao, sobretudo em automatismosque podem levar disparos indesejados, como ocaso dos de elevao de gua.

fig 7.1 curvas caractersticas de disparopara rels trmicos com carga trifsica


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Quando o motor acionado por meio de botes, dequalquer forma deve ser colocado em funcionamentonovamente pressionando o boto de rearme. Nestecaso, prtico que o rel volte sozinho (automatica-

mente) sua posio de ligado. Ambas as opes derearme esto previstas nos rels de sobrecarga SIRIUS.

Um boto azul Reset permite ser colocado emposio automtica A ou em posio manual H ouM. O mesmo boto azul Reset permite o retorno docontato se for escolhida posio manual H ou M.

Um detalhe de segurana em caso de falha: estandoainda o boto azul pressionado ou travado, o dispa-ro produzido de todos os modos (disparo livre).

Boto de paradaO boto vermelho Stop permite acionar o contatonormalmente fechado e assim testar se o conjuntoest perfeitamente conectado aos cabos. Alm dis-so, pode ser utilizado como boto de desconexo.

Indicador de estado do rel, boto de testeO pessoal de manuteno ver com satisfao queum indicador Iou O lhe informar se o rel desobrecarga disparou ou no. O mesmo indicador se

comporta como um boto de teste, sendo que sefor acionado verificado se o sistema de disparo dorel est ativo ou no.

Dimenses e montagemAs dimenses do rel de sobrecarga so idnticas largura do contator correspondente. Isto permiteganhar espao na montagem.

Os rels SIRIUS dos tamanhos S00 a S3 (at 100A) so facilmente acoplveis a seu correspondente

contator. E sem fiao adicional formam um conjun-to homogneo e compacto. Se por algum motivoforem montados individualmente, existem suportescom fixao rpida sobre trilho (DIN EN 50 022) quepermitem uma conexo de cabos adequada, casoseja necessrio.tabela 7.1 resumo de seleo de rels de sobrecargaeletrnicos sirius e seu fusvel de proteo

7 Rels de Sobrecargas


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Estes suportes para montagem individual no soos mesmos para o rel 3RB20 e para o 3RU11 eexiste um por tamanho construtivo at 100 A. Pararels maiores, para a montagem individual no so

necessrios estes suportes.

Os rels de sobrecarga para correntes maioresque 100 A so os SIRIUS 3RB20 do tipo eletrnicoque so montados sobre uma superfcie plana econtam com terminais de conexo. Ao montar orel tamanho S00 sobre o contator, o terminal (A2)da bobina e o do contato auxiliar (22) so de difcilacesso. Por este motivo, deve ser equipado com ter-minais de repetio que trasladam estes terminais

para a frente do rel trmico. Pela instalao doscontatos auxiliares e os de bobina nos contatores,estes terminais repetidores no so necessrios nostamanhos S0 a S3.

tabela 7.2 resumo de seleo de rels de sobrecargatrmicos sirius e seu fusvel de proteo

foto 7.4 suporte de monta-gem individual para rel S00

Auto-avaliao


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1. Um rel de sobrecarga deve ser sensvel falta de fase verdadeiro ou falso?

2. A compensao de temperatura ambiente no indispensvel para um rel de sobre-

carga verdadeiro ou falso?

3. O rel de sobrecarga deve ser ajustado corrente de servio do motor verdadeiro oufalso?

4. A corrente de servio o que se mede com o alicate ampermetro?

5. A corrente de servio habitualmente menor que a placa de identificao do motor?

6. No rel de sobrecarga trmico a desconexo por falta de fase imediata verdadeiro ou

falso?

7. O rel de sobrecarga eletrnico 3RB20 tem melhor dissipao trmica que o trmico

3RU11 verdadeiro ou falso?

8. O rel de sobrecarga eletrnico 3RB20 adequado para circuitos de corrente contnua verdadeiro ou falso?

9. O rearme automtico do rel de sobrecarga permite que o contato auxiliar seja fechado

ao esfriar-se verdadeiro ou falso?

10. Com rearme manual (Reset), o contato auxiliar do rel de sobrecarga fechado depois

que o operrio pressione o correspondente boto verdadeiro ou falso?

11. De que cor o boto de rearme (Reset) do rel de sobrecarga?

12. O rel de sobrecarga mede diretamente a temperatura do motor a ser protegido?

13. Para que servem os contatos do rel de sobrecarga?


Disjuntor Motor


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Generalidades

O disjuntor para a proteo de motores, tambmconhecido como disjuntor-motor 3RV, permite reunirtodas as necessidades de um acionador direto paramanobra e proteo do motor, proteo de curto-circuito, comando e inclusive seccionamento. Tudoem um s dispositivo.

Trata-se de um disjuntor com a funo de proteo de

motores. Conta com um disparador de sobrecarga eum disparador de curto-circuito cujas as caractersti-cas e funcionamento so exatamente iguais de umrel de sobrecarga. Incluindo a sensibilidade por faltade fase, a compensao de temperatura ambiente e apossibilidade de regulagem.

O disparador de sobrecarga ajustado para a correnteda carga. O disparador de curto-circuito possui ajustefixo em 13 vezes a corrente nominal da carga epossibilita desta forma, uma partida de motores sem

interferncias (at sua capacidade de interruponominal e separa o circuito afetado da instalao).

Chama-se capacidade de interrupo

Documents

Guia Técnico - Siemens