PROJETOS ELÉTRICOS INDUSTRIAIS.pdf

7/27/2019 PROJETOS ELÉTRICOS INDUSTRIAIS.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/projetos-eletricos-industriaispdf 1/99

Departamento Regional de Rondônia

Projetos Elétricos Industriais



2008 SENAI/RO – Departamento RegionalNenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida sem prévia autorização escrita doSENAI/RO

Federação das Indústrias do Estado de RondôniaPresidente do Sistema FIERO/SESI/SENAI/IELEuzébio André Guareschi

Diretor Regional do SENAI/ROVivaldo Matos Filho

Diretora de Operações Adir Josefa de Oliveira

Equipe Técnica1

Allan Ylkc Dias Benarrosh

Ervamary Robaina Francisco Humberto Ferreira de OliveiraMarcos Brauna

Ficha Catalográfica

S474t

Equipe Técnica de Elaboração de Material Didático. Administração Aplicada l.Porto Velho, Rondônia 2008.

99 p.: il.

1.Projetos Elétricos Industriais. I. Título.

Versão Jan. 2008

Serviço Nacional de Aprendizagem IndustrialDepartamento Regional de Rondôniawww.fiero.org.br / www.ro.senai.br Rua Rui Barbosa, 1112 – Arigolândia.CEP 78902-240 – Porto Velho – ROFone: (69) 3216-3400Fax: (69) 3216-3424/3427

1 A relação dos participantes da equipe técnica varia de acordo com o material didático ou documento.

http://www.fiero.org.br/

http://www.fiero.org.br/



UTILIZAÇÃO DE MATERIAL DIDÁTICO.

O SENAI deseja, por meio dos diversos materiais didáticos nivelados em um

contexto nacional, aguçar a sua curiosidade, responder às suas demandas de

informações e construir links entre os diversos conhecimentos e competências, tão

importantes para sua formação profissional.

Além dos esforços e dedicação de todo o grupo do SENAI DR/RO na confecção

de material didático estamos também utilizando as obras divulgadas no site

www.senai.br/recursosdidaticos desenvolvidas por outros Departamentos Regionais,

reservados os direitos patrimoniais e intelectuais de seus autores nos termos da Lei nº.

9610, de 19/02/1998.

Tal utilização se deve ao fato de que tais obras vêm de encontro as nossas

necessidades, bem como têm a função de enriquecer a qualidade dos recursos didáticos

fornecidos aos nossos alunos como forma de aprimorar seus conhecimentos e

competências.

http://www.senai.br/recursosdidaticos

http://www.senai.br/recursosdidaticos



PROJETOS ELÉTRICOS INDUSTRIAIS

SENAI-RO 1

1 ELEMENTOS DE PROJETO

1.1 INTRODUÇÃO

A elaboração do projeto elétrico de uma instalação industrial deve ser precedida do conhecimento dos dados relativos às condições de suprimento edas características funcionais da indústria em geral. Normalmente, o projetistarecebe do interessado um conjunto de plantas da indústria, contendo, nomínimo, os seguintes detalhes:

1.1.1 Planta da situação

Tem a finalidade de situar a obra no contexto urbano.

1.1.2 Planta baixa de arquitetura do prédio

Contém toda a área de construção, indicando com detalhes divisionais osambientes de produção industrial, escritórios, dependências em geral e outrosque compõem o conjunto arquitetônico.

1.1.3 Planta baixa com a disposição física das máquinas

Contém a projeção aproximada de todas as máquinas, devidamente

posicionadas, com a indicação dos motores a alimentar e dos painéis decontrole respectivos.

1.1.4 Plantas de detalhes

Devem conter todas as particularidades do projeto de arquitetura quevenham a contribuir na definição do projeto elétrico, tais como:

Ø vistas e cortes do galpão industrial;

Ø detalhes sobre a existência de pontes rolantes no recinto de produção;

Ø detalhes de colunas e vigas de concreto ou outras particularidades deconstrução;

Ø detalhes de montagem de certas máquinas de grandes dimensões.

O conhecimento desses e de outros detalhes possibilita ao projetistaelaborar corretamente um excelente projeto executivo.

É importante, durante a fase de projeto, conhecer os planos expansionistasdos dirigentes da empresa e, se possível, obter detalhes de aumento efetivo da

carga a ser adicionada, bem como o local de sua instalação.




SENAI-RO 2

Qualquer projeto elétrico de instalação industrial deve considerar osseguintes aspectos:

a) Flexibilidade

É a capacidade de admitir mudanças na localização das máquinas eequipamentos sem comprometer seriamente as instalações existentes.

b) Acessibilidade

Exprime a facilidade de acesso a todas as máquinas e equipamentos demanobra.

c) Confiabilidade

Representa o desempenho do sistema quanto às interrupções temporárias epermanentes, bem como assegura proteção à integridade física daqueles que ooperam.

1.2 NORMAS RECOMENDADAS

Todo e qualquer projeto deve ser elaborado com base em documentos

normativos que, no Brasil, são de responsabilidade da ABNT – AssociaçãoBrasileira de Normas Técnicas. Cabe, também, seguir as normas particularesdas concessionárias de serviço público ou particular que fazem o suprimentode energia elétrica da área onde se acha localizada a indústria. Estas normas,em geral, não colidem com as da ABNT, porém indicam ao projetista ascondições mínimas exigidas para que se efetue o fornecimento de energia àindústria, dentro das particularidades inerentes a cada empresa.

Existem também normas estrangeiras de grande valia para consultas, como,por exemplo, a norte-americana NEC – National Electrical Code.

A adoção das normas, além de ser uma exigência técnica profissional,

conduz a resultados altamente positivos no desempenho operativo dasinstalações, garantindo-lhes segurança e durabilidade.

1.3 DADOS PARA A ELABORAÇÃO DO PROJETO

O projetista, além das plantas anteriormente mencionadas, deve conhecer os seguintes dados:

1.3.1 Condições de fornecimento de energia elétrica

Cabe à concessionária local prestar ao interessado as informações que lhesão peculiares:




SENAI-RO 3

Ø garantia de suprimento da carga, dentro de condições satisfatórias;

Ø variação da tensão de suprimento;Ø tensão de fornecimento;

Ø tipo do sistema de suprimento: radial, radial com recurso etc;

Ø capacidade de curto-circuito atual e futuro do sistema;

Ø impedância reduzida no ponto de suprimento.

1.3.2 Características das cargas

Estas informações podem ser obtidas diretamente do responsável peloprojeto técnico industrial, ou por meio do manual de especificação dosequipamentos. Os dados principais são:

a) Motores

• Potência.• Tensão.

• Corrente.• Freqüência.• Número de pólos.• Número de fases.• Ligações possíveis.• Regime de funcionamento.

b) Fornos a arco

• Potência do forno.•

Potência de curto-circuito do forno.• Potência do transformador do forno.• Tensão.• Freqüência.• Fator de severidade.

c) Outras cargas

Aqui ficam caracterizadas cargas singulares que compõem a instalação, taiscomo máquinas que são acionadas por sistemas computadorizados, cujavariação de tensão permitida seja mínima e por isso requerem circuitos

alimentadores exclusivos ou até transformadores próprios – aparelhos de raio




SENAI-RO 4

X industrial e muitas outras cargas tidas como especiais que devem merecer um estudo particularizado por parte do projetista.

1.4 CONCEPÇÃO DO PROJETO

Esta fase do projeto requer muita experiência profissional do projetista.Com base nas suas decisões, o projeto tomará forma e corpo que conduzirãoao dimensionamento dos materiais e equipamentos, filosofia de proteção ecoordenação etc.

De uma forma feral, a título de orientação, podem-se seguir os passosapontados como metodologia racional para a concepção do projeto elétrico.

1.4.1 Divisão da carga em blocos

Com base na planta baixa com a disposição das máquinas, deve-sedividir a carga em blocos. Cada bloco de carga deve corresponder a um quadrode distribuição terminal com alimentação e proteção individualizadas.

A escolha dos blocos, a princípio, é feito considerando-se os setoresindividuais de produção, bem como a grandeza de cada carga de que sãoconstituídos, para avaliação da queda de tensão. Como setores individuais deprodução, cita-se o exemplo de uma indústria de fiação em que se pode dividir a carga em blocos correspondentes aos setores de batedores, de filatórios (dizrespeito à fiação; aparelho para fiação), de cardas (ato ou efeito de cardar:

cardação cardagem, cardadura; pentear os fios) etc. Quando um determinadosetor ocupa uma área de grandes dimensões, pode ser dividido em dois blocosde carga, dependendo da queda de tensão a que estes ficaria submetidosafastados do centro de comando, caso somente um deles fosse adotado parasuprimento de todo o setor.

Também, quando um determinado setor de produção está instalado emrecinto fisicamente isolado de outros setores, deve-se toma-lo como bloco decarga individualizado.

Cabe aqui considerar que se podem agrupar vários setores de produçãonum só bloco de cargas, desde que a queda de tensão nos terminais dasmesmas seja permissível. Isto se dá, muitas vezes, quando da existência de

máquinas de pequena potência.

1.4.2 Localização dos quadros de distribuição terminal

Os quadros de distribuição terminal devem ser localizados em pontos quesatisfaçam, em geral, as seguintes condições:

Ø No centro de carga.

Ø Isso nem sempre é possível, pois o centro de carga muitas vezes se achanum ponto físico inconveniente do bloco da carga.

Ø Próximo à linha geral dos dutos de alimentação.




SENAI-RO 5

Ø Afastado da passagem sistemática de funcionários.

Ø Em ambientes bem iluminados.

Ø Em locais de fácil acesso.Ø Em locais não sujeitos à gases corrosivos, inundações, trepidações etc.

Ø Em locais de temperatura adequada.

Os quadros de distribuição terminal são designados neste materialdidático com Centro de Controle de Motores (CCM), quando nestes foreminstalado componentes de comando de motores.São denominados Quadros de Distribuição de Luz (QDL), quando contêmcomponentes de comando de iluminação.

1.4.3 Localização do quadro de distribuição geral

Deve ser localizado, de preferência, na subestação ou em área contíguaa esta. De uma maneira geral, deve ficar próximo das unidades detransformação a que está ligado.

É também denominado, neste trabalho didático, Quadro Geral de Força(QGF) o quadro de distribuição geral que contém os componentes projetados

para seccionamento, proteção e medição dos circuitos de distribuição, ou, emalguns casos, de circuitos terminais.

1.4.4 Localização da subestação

É comum o projetista receber as plantas já com a indicação do local dasubestação. Nestes casos, a escolha é feita em função do arranjo arquitetônicoda construção e, muitas vezes, da exigüidade da área. Pode ser também umadecisão visando à segurança da indústria, principalmente quando o seuproduto é de alto risco. Porém, nem sempre o local escolhido é o mais

tecnicamente adequado, ficando a subestação central, às vezes, muitoafastada do centro de carga, acarretando alimentadores longos e de seçãoelevada. Estes casos são mais freqüentes quando a indústria é constituída deum único prédio e é prevista uma subestação abrigada em alvenaria.

1.4.5 Definição dos Sistemas

1.4.5.1 Sistema Primário de Suprimento

A alimentação de uma indústria é, na grande maioria dos casos, de

responsabilidade da concessionária de energia elétrica. Por isso, o sistema dealimentação quase sempre fica limitado às disponibilidades das linhas de




SENAI-RO 6

suprimento existentes na área do projeto. Quando a indústria é de certo porte ea linha de produção exige uma elevada continuidade de serviço, faz-senecessário realizar investimentos adicionais, buscando recursos alternativos desuprimento, tais como a construção de um novo alimentador ou a aquisição degeradores de emergência.

As indústrias, de uma maneira geral, são alimentadas por um dosseguintes tipos de sistema:a) Sistema radial simples

É aquele em que o fluxo de potência tem um sentido único da fonte para acarga. É o tipo mais simples de alimentação industrial e também é o maisutilizado. Apresenta, porém, baixa confiabilidade, devido à falta de recurso paramanobra, quando da perda do circuito de distribuição geral ou alimentador. Emcompensação, o seu custo é o mais reduzido, comparativamente aos outrossistemas, por conter somente equipamentos convencionais e de largautilização. A figura 1, exemplifica este tipo de sistema.

Figura 1

Fig. 1 – Esquema de sistema radial simples

b) Radial com recurso

É aquele em que o sentido do fluxo de potência pode variar de acordo comas condições de carga do sistema.Dependendo da posição das chaves interpostas nos circuitos de distribuição,conforme figura 2, e do seu poder de manobra, este sistema pode ser operadocomo:

Ø Sistema radial em anel aberto;Ø Sistema radial seletivo.




SENAI-RO 7

Esses sistemas apresentam uma maior confiabilidade, pois a perdaeventual de um dos circuitos de distribuição ou alimentador não deve afeta acontinuidade de fornecimento, exceto durante o período de manobra daschaves, caso estas seja manuais e o sistema opere na configuração radial.

Figura 2

Fig. 2 – Esquema de sistema radial com recurso

Os sistemas com recurso apresentam custos elevados, devido ao empregode equipamentos mais caros, e sobretudo pelo dimensionamento dos circuitosde distribuição que devem ter capacidade individual suficiente para suprir acarga sozinhos, quando da saída de um deles. Esses sistemas podem ser alimentados de uma ou mais fontes de suprimento da concessionária, o que,no segundo caso, melhorará a continuidade de fornecimento. Diz-se que osistema de distribuição trabalha em primeira contingência quando a perda deum alimentador de distribuição não afeta o suprimento de energia.

Semelhantemente, num sistema que trabalha em segunda contingência, aperda de dois alimentadores de distribuição não afeta o suprimento a carga.

Conseqüentemente, quanto mais elevada é a contingência de um sistema,maior é o seu custo.

1.4.5.2 Sistema Primário de Distribuição Interna

Quando a indústria possui duas ou mais subestações, alimentadas deum ponto de suprimento da concessionária, conforme visto anteriormente,pode-se proceder à energização destas subestações utilizando-se um dosseguintes esquemas:




SENAI-RO 8

a) Sistema radial simples Já definido anteriormente, pode ser traçado conforme a figura 3.

Figura 3

Fig. 3 – Exemplo de distribuição de sistema radial simples

b) Sistema radial com recurso Como já definido, este sistema pode ser projetado de acordo com a

ilustração apresentada na figura 4, em que os pontos de consumo setoriaispossuem alternativas de suprimento através de dois circuitos de alimentação.

Figura 4

Fig. 4 – Exemplo de distribuição de sistema primário radial com recurso

Cabe observar que cada barramento das SEs é provido de chaves dedesligamento automático ou manual, podendo encontrar-se nas posições NA (normalmente aberta) ou NF (normalmente fechada), conforme a melhor distribuição da carga nos dois alimentadores.

1.4.5.3 Sistema Secundário de Distribuição




SENAI-RO 9

A distribuição secundária em baixa tensão numa instalação industrialpode ser dividida em:

1- Circuitos terminais de motores

Numa definição mais elementar, o circuito terminal de motores consiste emdois ou três condutores (motores monofásicos ou bifásicos e trifásicos)conduzindo corrente numa dada tensão, desde um dispositivo de proteção atéo ponto de utilização. A figura 5 mostra o traçado de um circuito terminal demotor.

Figura 5

Fig. 5 – Exemplo de distribuição de sistema secundário

Os circuitos terminais de motores devem obedecer a algumas regrasbásicas, ou seja:

Ø Conter um dispositivo de seccionamento na sua origem para fins de

manutenção. O seccionamento deve desligar tanto o motor como o seudispositivo de comando. Podem ser utilizados:

• seccionadores;• interruptores;• disjuntores;

• contatores;• fusíveis com terminais apropriados para retirada sob tensão;• tomada de corrente.

Ø Conter um dispositivo de proteção contra curto-circuito na sua origem.




SENAI-RO 10

Ø Conter um dispositivo de comando capaz de impedir uma partidaautomática do motor devido a queda ou falta de tensão, se a partida for capaz de provocar perigo. Neste caso, recomenda-se a utilização decontatores.

Ø Conter um dispositivo de acionamento do motor, de forma a reduzir a quedade tensão na partida a um valor igual ou inferior a 10 %, ou deconformidade com as exigências da carga.

Ø De preferência, cada motor deve ser alimentado por um circuito terminalindividual.

Ø Quando um circuito terminal alimentar mais de um motor ou outras cargas,os motores devem receber proteção de sobrecarga individual. Neste caso, aproteção contra curtos-circuitos deve ser feita por um dispositivo únicolocalizado no início do circuito terminal capaz de proteger os condutores dealimentação do motor de menor corrente nominal e que não atueindevidamente sob qualquer condição de carga normal do circuito.

Ø Quanto maior a potência de um motor alimentado por um circuito terminalindividual, é recomendável que cargas de outra natureza sejam alimentadaspor outros circuitos.

2- Circuitos de distribuição

Compreende-se por circuitos de distribuição, também chamados nestematerial didático de alimentadores, os condutores que derivam do QuadroGeral de Força (QGF) e alimentam um dou mais centros de comando (CCM EQDL).

Os circuitos de distribuição devem ser protegidos no ponto de origematravés de disjuntores ou fusíveis de capacidade adequada à carga e àscorrentes de curto-circuito.

Os circuitos de distribuição devem dispor, no ponto de origem, de umdispositivo de seccionamento, dimensionado para suprir a maior demanda do

centro de distribuição e proporcionar condições satisfatórias de manobra.

3- Recomendações gerais sobre projeto de circuitos terminais e dedistribuição

Aqui são fornecidas algumas considerações práticas a respeito do seuprojeto:

Ø a menor seção transversal de um condutor para circuitos terminais de motor e de tomadas é de 2,5 mm2 ;

Ø a menor seção transversal de um condutor para circuitos terminais de

iluminação ou de alimentação de outras cargas é de 1,5 mm2 ;




SENAI-RO 11

Ø deve-se prever, se possível, uma capacidade reserva nos circuitos dedistribuição que vise ao aparecimento de futuras cargas na instalação;

Ø deve-se dimensionar circuitos de distribuição distintos para luz e força;

Ø as cargas devem ser distribuídas o mais uniformemente possível entre asfases;

Ø deve-se prever, como reserva, nos QGF e CCM, respectivamente, circuitosde distribuição e terminal em quantidade racional, em função dascaracterísticas particulares do projeto. Neste caso, não há condutoresligados, porém há também que se prever folga suficiente nos dutos paraacomodação dos circuitos-reserva;

Ø a iluminação, de preferência, deve ser dividida em vários circuitos terminais;

Ø o comprimento dos circuitos parciais para iluminação deve ser limitado em30 m. podem ser admitidos comprimentos superiores, dede que a queda detensão seja compatível com os valores estabelecidos pela NBR 5410/03.

4- Constituição dos circuitos terminais e de distribuição

São constituídos de:

a) Condutores isolados, cabos unipolares e multipolares

São mais comumente instalados em:

Ø Eletrodutos

São utilizados eletrodutos de PVC ou de ferro galvanizado. Os primeirossão, em geral, aplicados embutidos em paredes, pisos ou tetos. Os segundos

são geralmente utilizados em instalação aparentes, ou embutidos, quando senecessita de uma proteção mecânica adequada para o circuito. A utilização deeletrodutos deve seguir os seguintes critérios:

• dentro de eletrodutos só devem ser instalados cabos isolados eunipolares, não sendo permitida a utilização de condutores nus,condutores a prova de tempo e cordões flexíveis;

• o diâmetro externo do eletroduto deve ser igual ou superior a 16 mm;

•




SENAI-RO 12

• em instalações internas onde não haja trânsito de veículos pesados, oseletrodutos de PVC devem ser enterrados a uma profundidade nãoinferior a 0,25 m;

• em instalações externas sujeitas a tráfego de veículos leves, oseletrodutos de PVC devem ser enterrados a uma profundidade nãoinferior a 0,40 m. Para profundidades inferiores, é necessário envelopar o eletroduto em concreto;

• em instalações externas sujeitas a trânsito de veículos pesados, oseletrodutos de PVC devem ser enterrados a uma profundidade nãoinferior a 0,60 m. Costuma-se, nestes casos, utilizar eletrodutos de ferro

galvanizado;

• os eletrodutos aparentes devem ser firmemente fixados a uma distânciamáxima de acordo com as tabelas 1 e 2.

Tab. 1 – Distância máxima entre elementos de fixação de eletrodutosrígidos metálicos aparentes

Tamanho do eletrodutoem

polegadas

Distância máximaentre

elementos de fixação(m)

½ - ¾1

1 ¼ - 1 ½2 – 2 ½

Maior ou igual a 3

3,003,704,304,806,00

Tab. 2 – Distância máxima entre elementos de fixação de eletrodutosrígidos isolantes

Diâmetro nominaldo eletroduto em

(mm)

Distância máxima entreelementos de fixação

(m)16 – 3240 – 6075 – 85

0,901,501,80




SENAI-RO 13

Ø Canaletas

São de larga utilização em indústria com grande número de máquinasdispostas regularmente e cujo ponto de alimentação seja relativamente próximoao piso.Não é conveniente a utilização de canaletas em locais em que haja apossibilidade da presença de água ou de outros líquidos no piso, como no casode curtumes, setor de lavagem e engarrafamento de indústria de cerveja econgêneres.

Somente os cabos unipolares e multipolares podem ser instaladosdiretamente nas canaletas. A utilização de cabos isolados deve ser feita dentrode eletrodutos. Não se admite a instalação de condutores nus.

Devem-se tomar medidas preventivas a fim de impedir a penetração decorpos estranhos e líquidos que possam, respectivamente, dificultar adissipação de calor dos cabos e danificar a isolação dos mesmos.

Os cabos devem, de preferência, ser dispostos em uma única camada,podendo-se, no entanto, utilizar prateleiras instaladas em diferentes níveis.

A figura 6 mostra a seção transversal de uma canaleta cujodimensionamento será visto em outra ocasião.

Figura 6

Fig. 6 – Corte transversal de canaleta construída em alvenaria

Ø Bandejas e prateleiras

É uma maneira flexível e prática de instalar os condutores. Não érecomendada a sua utilização em ambiente de atmosfera agressiva, ou emlocais sujeitos à presença de gases combustíveis em suspensão. Somentedevem ser instalados em bandejas e prateleiras cabos isolados com cobertura.

Nas bandejas, dos condutores devem ser dispostos preferencialmente umuma única camada. Somente devem ser instalados nas bandejas e prateleiras




SENAI-RO 14

cabos unipolares e multipolares. A figura 7 mostra o aspecto construtivo deuma bandeja.

Figura 7

Fig. 7 – Bandeja

Ø Calha

À semelhança das bandejas e prateleiras, as calhas somente devem ser utilizadas em locais de serviços elétricos ou dentro de tetos falsos nãodesmontáveis.

Nas calhas podem ser instalados condutores isolados, cabos unipolares ecabos multipolares. No caso de condutores isolados, somente podem ser instalados em calhas de paredes maciças, cujas tampas só devem ser removidas com ferramentas. É permitida a instalação de condutores isoladosem calhas com parede perfuradas (calhas ventiladas) e/ou tampasdesmontáveis sem auxílio de ferramentas, em ambientes nos quais somentedevem ter acesso pessoas advertidas ou qualificadas. Não se admite ainstalação de condutores nus.

A figura 8 mostra uma calha de paredes maciças e uma outra de paredes

furadas. Figura 8

Fig. 8 – Calha, respectivamente, de paredes maciças e perfuradas




SENAI-RO 15

Ø Escada para cabos

Este sistema de instalação de condutores requer os mesmos princípios deutilização dispensados às calhas. A figura 9 mostra um sistema de escadapara cabos.

Figura 9

Fig. 9 – Escada para cabos

b) Dutos de barra

São fabricados em cobre em cobre ou alumínio, sendo as barrassuportadas por isoladores apropriados e contidos em um invólucro, geralmentemetálico ou de material isolante e rígido.

Os dutos de barra, muitas vezes chamados de busway, são fabricadosem tamanhos padronizados e possuem vários acessórios complementares, taiscomo: curvas, ângulos, emendas, todos também modulares.

São muitas as variedades de construção, sendo que os condutorespodem ser constituídos de barras retangulares, cilíndricas ocas ou maciças.Também, os condutores podem ser recobertos de uma fina camada de prataem toda a sua extensão ou somente nos pontos de conexão.

Os dutos de barra podem ser ventilados ou não, dependendo do local desua utilização. Somente devem ser empregados em instalações aparentes.

Os dutos de barra têm emprego, em geral, na ligação entre o Quadro deDistribuição Geral e os Quadros de Distribuição Terminal. Os dutos de barratêm a vantagem de apresentar uma baixa impedância e, conseqüentemente,uma baixa queda de tensão.

Devido ao seu custo elevado, somente devem ser aplicados em circuitos

com elevada corrente de carga, quando esta relação de custo diminui.




SENAI-RO 16

A figura 10 mostra a aplicação prática de um duto de barra.

Figura 10

Fig. 10 – Exemplo de aplicação de dutos de barra

1.4.5.4 Considerações gerais sobre o Quadro de Distribuição

Os Quadros de Distribuição devem ser construídos de modo asatisfazer as condições do ambiente em que serão instalados, bem comoapresentar um bom acabamento, rigidez mecânica e disposição apropriada nosequipamentos e instrumentos.Os quadros de distribuição - QGF, CCM e QDL - instalados abrigados e emambiente de atmosfera normal devem, em gral, apresentar grau de proteção IP – 54. Estes são vedados e não devem possuir instrumentos e botões deacionamento fixados exteriormente.As principais características dos Quadros de Distribuição são:

Ø tensão nominal;

Ø a corrente nominal (capacidade do barramento principal);




SENAI-RO 17

Ø resistência mecânica aos esforços de curto-circuito para o valor de crista;

Ø grau de proteção;

Ø acabamento (revestido de proteção e pintura final).

As chapas dos quadros de distribuição devem ser sofrer tratamento adequado,a fim de prevenir os efeitos nefastos da corrosão. As técnicas de tratamento dechapas e aplicação de revestimentos protetores e decorativos devem ser estudadas em literatura específica.

A figura 11 mostra com detalhes um Quadro de Distribuição.

Figura 11

Fig. 11 – Componentes do quadro de distribuição

1.5 MEIOS AMBIENTES

Todo projeto de uma instalação elétrica deve levar em consideração asparticularidades das influências externas, tais como temperatura, altitude, raiossolares etc. para classificar estes ambientes, a NBR 5410/03 estabelece umacodificação específica através de uma combinação de letras e números. Astabelas organizadas, classificando as influências externas, podem ser consultadas diretamente na norma brasileira anteriormente mencionada.

Sumariamente, essas influências externas podem ser assim classificadas.




SENAI-RO 18

1.5.1 Temperatura ambiente

Todo material elétrico, notadamente os condutores, sofrem grandesinfluências no seu dimensionamento em função da temperatura a que sãosubmetidos. A temperatura ambiente a ser considerada para um determinadocomponente é a temperatura no local onde ele deve ser instalado, resultante dainfluência de todos os demais componentes situados no mesmo local e emfuncionamento, sem levar em consideração a contribuição térmica docomponente considerado.

A seguir serão indicados os códigos, a classificação e as característicasdos meios ambientes:

AA1 frigorífico - 60 º C a + 5 ºCAA2 muito frio - 40 ºC a + 5 ºC AA3 frio - 25 ºC a + 5 ºCAA4 temperado - 5 ºC a + 40 ºCAA5: quente: + 5 ºC a + 40 ºCAA6 muito quente + 5 ºC a + 60 ºC

1.5.2 Altitude

Devido à rarefação do ar,. Em altitudes superiores a 1.000 m, algunscomponentes elétricos, tais como motores e transformadores, merecemconsiderações especiais no seu dimensionamento. A classificação da NBR5410/03 é:

Ø AC1: baixa: ≤ 2.000 mØ AC2: alta: ≥ 2.000 m

1.5.3 Presença de água

A presença de umidade e água é fator preocupante na seleção deequipamentos elétricos. A classificação é:

Ø AD1: desprezívelØ AD2: quedas de gotas de águaØ AD3: aspersão de águaØ AD4: projeções de águaØ AD5: jatos de águaØ AC6: ondasØ AD7: imersãoØ AD8: submersão




SENAI-RO 19

1.5.4 Presença de corpos sólidos

A poeira ambiente prejudica a isolação dos equipamentos, principalmentequando associada à umidade. Também, a segurança das pessoas quanto àpossibilidade de contato acidental implica o estabelecimento da seguinteclassificação:

Ø AE1: desprezível Ø AE2: objetos pequenosØ AE3: objetos muito pequenosØ AE4: poeira

1.5.5 Presença de substâncias corrosivas ou poluentes

Estas substâncias são altamente prejudicais aos materiais elétricos emgeral, notadamente às isolações. A classificação desses ambientes é:

Ø AF1: desprezível Ø AF2: agentes corrosivos de origem atmosférica Ø AF3: ações intermitentes ou acidentais de produtos químicos corrosivos ou

poluentes Ø AF4: ação permanente de agentes químicos corrosivos ou poluentes em

quantidade significativa.

1.5.6 Vibrações

As vibrações são prejudiciais ao funcionamento dos equipamentos,notadamente às conexões elétricas correspondentes, cuja classificação é:

Ø AH1: fracas: desprezíveis Ø AH2: médias: vibrações com freqüência entre 10 a 50 Hz e amplitude igual

ou inferior a 0,15 mm Ø AH3: significativas: vibrações com freqüência entre 10 a 150 Hz e amplitude

igual ou inferior a 0,35 mm.

1.5.7 Radiações solares

A radiação, principalmente a ultravioleta, altera a estrutura de algunsmateriais, sendo as isolações, à base de compostos plásticos, as maisprejudicadas. A classificação é:Ø AN1: desprezívelØ AN2: significativas




SENAI-RO 20

1.5.8 Raios

Os raios podem causar sérios danos aos equipamentos elétricos, tantopela sobretensão, quanto pela incidência direta sobre os referidosequipamentos. Quanto à classificação, tem-se:

Ø AQ1: desprezívelØ AQ2: indiretos : sobretensões na rede de alimentaçãoØ AQ3: diretos: incidências sobre os equipamentos

1.5.9 Resistência elétrica do corpo humano

As pessoas estão sujeitas ao contato acidental na parte viva dasinstalações, cuja seriedade da lesão está diretamente ligada às condições deumidade ou presença de água no corpo. A classificação neste caso é:

Ø BB1; elevada: condição de pele secaØ BB2: normal: condição de pele úmida (suor)Ø BB3: fraca: condição de pés molhadosØ BB4: muito fraca: condição do corpo imerso, tais como piscinas e banheiros

1.5.10 Contato das pessoas com potencial de terra

As pessoas quando permanecem num local onde há presença de parteselétricas energizadas estão sujeitas a riscos de contato com as partes vivasdesta instalação, cujos ambientes são assim classificados:

Ø BC1: nulos: pessoas em locais não condutoresØ BC2: fracos: pessoas que não correm riscos de contato em locais

condutoresØ BC3: freqüentes: pessoas em contato com elementos condutores, com

freqüênciaØ BC4: contínuos: pessoas em contato com elementos condutores

continuamente

A norma estabelece a classificação de outros tipos de ambientes que aseguir serão apenas citados:

• presença de flora e mofo;• choques mecânicos;• presença de fauna;• influências eletromagnéticas, eletrostáticas ou ionizantes;• competência das pessoas;•

condições de fuga das pessoas em emergência;• natureza das matérias processadas ou armazenadas;




SENAI-RO 21

• materiais de construção;• estrutura de prédios.

Os projetistas devem considerar no desenvolvimento de sua plantatodas as características referentes aos meios ambientes, tomando asprovidências necessárias a fim de tornar o projeto perfeitamente correto quantoà segurança do patrimônio e das pessoas qualificadas ou não para o serviço deeletricidade.

1.6 GRAUS DE PROTEÇÃO

Refletem a proteção de invólucros metálicos quanto à entrada de corposestranhos e penetração de água pelos orifícios destinados à ventilação ouinstalação de instrumentos, pelas junções de chapas, portas etc.

As normas especificam os graus de proteção através de um códigocomposto pelas letras IP, seguidas de dois números que significam:

a) Primeiro algarismo

Indica o grau de proteção quanto à penetração de corpos sólidos e contatosacidentais, ou seja:

Ø 0 - sem proteçãoØ 1 - corpos estranhos com dimensões acima de 50 mmØ 2 - corpos estranhos com dimensões acima de 12 mmØ 3 - corpos estranhos com dimensões acima de 2,5 mmØ 4 - corpos estranhos com dimensões acima de 1,0mmØ 5 - proteção contra acúmulo de poeira prejudicial ao equipamentoØ 6 - proteção contra penetração de poeira

b) Segundo algarismo

Indica o grau de proteção contra a penetração de água internamente aoinvólucro, ou seja:

Ø 0 - sem proteçãoØ 1 - pingos de água na verticalØ 2 - pingos de água até a inclinação de 15º com a verticalØ 3 - água de chuva até a inclinação de 60º com a verticalØ 4 - respingos em todas as direçõesØ 5 - jatos de água em todas as direçõesØ 6 - imersão temporáriaØ 7 - imersãoØ 8 – submersão




SENAI-RO 22

1.7 PROTEÇÃO CONTRA RISCO INCÊNDIO E EXPLOSÃO

As indústrias, em geral, estão permanentemente sujeitas a riscos deincêndio e, dependendo do produto que fabricam, são bastante vulneráveis aexplosões a que normalmente se segue um incêndio. Para prevenir contraessas ocorrências existem normas nacionais e internacionais que disciplinamos procedimentos de segurança que procuram eliminar esses acidentes. Julga-se oportuno citar os diversos itens a seguir discriminados constantes da normaNR–10 do MTE (Ministério do Trabalho e Emprego):

a) Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas, executadase conservadas de forma a prevenir os riscos de incêndios e explosões,atendendo especificamente ao estabelecido na NBR 9883.b) As instalações elétricas sujeitas a maior risco de incêndio e explosão devemser projetadas e executadas com dispositivos automáticos de proteção contrasobrecorrente e sobretensão, de deteção, alarme e extinção de incêndios.

c) Os ambientes das instalações elétricas que apresentem risco de incêndiodevem ter proteção contra incêndio e sinalização de segurança, de acordo comas prescrições estabelecidas pelas NBR 5410 e NBR 5414, aplicando-setambém, onde couber, o disposto na NR-23.

d) Os extintores de incêndio, nas instalações elétricas, devem ser do tipodióxido de carbono, pó químico seco, ou outro elemento não condutor deeletricidade, nas capacidades estabelecidas pela NR-23, sendo a extinção deincêndios com sistemas fixos de água nebulizada restritos a equipamentos(transformadores, disjuntores, capacitores) a grande volume de óleo, de acordocom NBR 8674.

e) Os extintores de incêndio devem ser instalados no ambiente das instalaçõeselétricas, em locais sinalizados, protegidos das intempéries.

f) Ambientes de salas e recintos sujeitos à presença de gases inflamáveis e/ou

explosivos devem apresentar as seguintes condições mínimas de segurança:

Ø ser equipados com portas do tipo corta-fogo;Ø possuir o sistema elétrico do tipo à prova de explosão;Ø possuir sinalização que informe o risco existente e os procedimentos para

atendimento a casos de emergência.

g) As partes das instalações elétricas sujeitas à acumulação de eletricidadeestática dêem ser aterradas, seguindo-se as prescrições estabelecidas pelaNBR 5410/03.

h) Os mancais e os eixos de transmissão com polias metálicas devem ser aterrados, as correias devem se providas de pentes coletores ligados à terra e




SENAI-RO 23

dispostos de modo que os dentes, dirigidos para a correia, estejam em levecontato no ponto em que ela deixa a polia.

i) As partes metálicas das instalações destinadas a misturar, distribuir earmazenar líquidos inflamáveis ou secos pulverulentos e não condutoresdevem ser ligadas eletricamente entre si e à terra em pontos suficientes pragarantir a descarga contínua de toda eletricidade estática que nelas seacumule.

j) Em locais onde são transvasados líquidos inflamáveis, o recipiente que seenche e o que se esvazia devem estar ligados entre si e à terra.

k) Nos locais com riscos de incêndio ou explosão, em instalações elétricas edurante os serviços de reparação, deve haver sinalização com placas de avisoque chamem a atenção para os riscos com eletricidade estática.

1.8 CÁLCULOS ELÉTRICOS

O cálculo elétrico permitirá ao projetista determinar o valor da capacidadedos diversos componentes do sistema, a fim de que sejam especificados equantificados.

1.8.1 Considerações sobre curvas de carga

1.8.1.1 Demanda

A demanda em uma instalação é importante porque, por ela, pode-sedimensionar economicamente condutores, geradores, transformadores e outroscomponentes.A partir da curva de carga de uma instalação, é que se define a demanda,conforme figura 12:

Figura 12

Fig. 12 – Curva de carga de uma instalação

A demanda de uma instalação é medida em intervalos de 15 minutospelo próprio medidor de energia kWh, instalado pela concessionária.Geralmente, existe um sistema interno no medidor que efetua a integração da

curva de carga e registra a máxima demanda no mês.




SENAI-RO 24

A área sob a curva de carga traçada entre os eixos da demanda e doperíodo é a energia consumida pela instalação no período. A ordenada máximaseria a demanda máxima DM.

Define-se também a demanda média. Esta seria a altura do retângulocuja base é o período T e a área é a energia total. Logo:

Dm = ET

Além das definições acima, pode-se considerar na curva de carga, apotência instalada e a potência disponível . A Potência instalada seria a soma de todas as cargas existentes e a disponível seria a máxima potência que ainstalação poderia fornecer permanentemente.

Apesar de a determinação correta dos pontos da curva de carga deuma planta industrial somente se possível durante o seu funcionamento emregime, deve-se, através de informação do ciclo de operação dos diferentessetores de produção, idealizar, aproximadamente, a conformação da curva dedemanda da carga em relação ao tempo, a fim de determinar uma série defatores que poderão influenciar no dimensionamento dos vários componenteselétricos da instalação. As curvas de carga das plantas industriais variam emfunção da coordenação das atividades dos diferentes setores de produção,

bem como em relação ao período de funcionamento diário. No primeiro caso, éde interesse da gerência administrativa manter controlado o valor da demandade pico, a fim de diminuir o custo operacional da empresa. Isto é conseguidoatravés de um estudo global das atividades de produção, deslocando-se aoperação de certas máquinas para horários diferentes, diversificando-se,assim, as demandas das mesmas. O segundo caso, em geral, é fixado jádurante a concepção do projeto econômico.

A figura 13 representa, genericamente, uma curva de carga para umainstalação industrial em regime de funcionamento de 24 horas.

Figura 13

Fig. 13 – Curva de carga para uma instalação industrial




SENAI-RO 25

A partir dessa conformação de curva podem ser definidos os seguintesfatores:

1.8.1.2 Fator de demanda

É a relação entre a demanda máxima do sistema e a carga totalconectada a ele, durante um intervalo de tempo considerado.

A carga conectada é a soma das potências nominais contínuas dosaparelhos consumidores de energia elétrica.

O fator de demanda é, usualmente, menor que a unidade. Seu valor somente é unitário se a carga conectada total for ligada simultaneamente por um período suficientemente grande, tanto quanto o intervalo de demanda.

A equação abaixo mede, matematicamente, o valor do fator dedemanda, que é adimensional.

Fd = DMáx

Pinst

onde:

DMáx = demanda máxima da instalação em kW ou kVAPinst = potência da carga conectada em kW ou kVA

Com relação à figura 13, o valor do fator de demanda é:

Fd = 480 = 0,64750

A tabela abaixo fornece os fatores de demanda para cada grupamentode motores e operação independente.

Número de motores emoperação

Fator de demanda em(%)

1 - 1011 - 2021 - 5051 -100

Acima de 100

70 - 8060 - 7055 - 6050 - 6045 - 55

1.8.1.3 Fator de carga

É a razão entre a demanda média, durante um determinado intervalo detempo, e a demanda máxima registrada no mesmo período.




SENAI-RO 26

O fator de carga, normalmente, refere-se ao período de carga diária,semanal, mensal e anual. Quanto maior é o período de tempo ao qual serelaciona o fator de carga, menor é o seu valor; isto é, o fator de carga anual émenor que o mensal, que, por sua vez, é menor que o semanal, e assimsucessivamente.

O fator de carga é sempre maior que zero e menor ou igual à unidade.O fator de carga mede o grau no qual a demanda máxima foi mantida durante ointervalo de tempo considerado; ou, ainda, mostra se a energia está sendoutilizada de forma racional por parte de uma determinada instalação. Manter um elevado fator de carga no sistema significa obter os seguintes benefícios:

Ø otimização dos investimentos da instalação elétrica;

Ø aproveitamento racional e aumento da vida útil da instalação elétrica,incluídos os motores e equipamentos;

Ø redução do valor da demanda pico.

O fator de carga diário pode ser calculado pela equação abaixo:

Fcd = Dmed

Dmax

O fator de carga mensal pode ser calculado pela equação abaixo;

Fcm = __Ckwh ____730 × Dmax

onde:

Ckwh – consumo de energia elétrica durante o período de tempo considerado;Dmax – demanda máxima do sistema para o mesmo período em kW;Dmed – demanda média do período, calculada através de integração da curvade carga da figura 13, o que equivale ao valor do lado do retângulo de energiacorrespondente ao eixo da ordenada.

A área do retângulo é numericamente igual ao consumo de energia doperíodo. Relativamente á curva a figura 13, o fator de carga diário dainstalação é:

Fcd = 288 = 0,60480

Com relação ao fator de carga mensal, considerando que o consumo de

energia elétrica registrado na conta de luz da concessionária foi de 152.800




SENAI-RO 27

kWh, pode-se calcular o seu valor diretamente da equação fator de cargamensal, ou seja:

Fcm = 152.800 = 0,44730 × 480

1.8.1.4 Fator de simultaneidade

Inversamente chamado de fator de diversidade, é a relação entre ademanda máxima do grupo de aparelhos pela soma das demandas individuaisdos aparelhos do mesmo grupo, num intervalo de tempo considerado. O fator de simultaneidade resulta da coincidência das demandas máximas de algunsaparelhos do grupo de carga, devido à natureza de sua operação.

A aplicação do fator de simultaneidade em instalações industriais deveser precedida de um estudo minucioso, a fim de evitar o subdimensionamentodos circuitos e equipamentos.

O fator de simultaneidade é sempre inferior à unidade, enquanto o fator de diversidade, considerado o inverso deste, é sempre superior a 1.

A tabela abaixo fornece os fatores de simultaneidade para diferentespotências de motores em grupamentos e outros aparelhos.

Número de aparelhosAparelhos 2 4 5 8 10 15 20 50

Motores:¾ a 2,5 CV

Motores:3 a 15 CV

Motores:20 a 40 CV

+ de 40 CV

Retificadores

Soldadores

Fornosresistivos

Fornosde indução

0,85

0,85

0,80

0,90

0,90

0,45

1,00

1,00

0,80

0,80

0,80

0,80

0,90

0,45

1,00

1,00

0,75

0,75

0,80

0,70

0,85

0,45

-

-

0,70

0,75

0,75

0,70

0,80

0,40

-

-

0,60

0,70

0,65

0,65

0,75

0,40

-

-

0,55

0,65

0,60

0,65

0,70

0,30

-

-

0,50

0,55

0,60

0,65

0,70

0,30

-

-

0,40

0,45

0,50

0,60

0,70

0,30

-

-




SENAI-RO 28

1.8.1.5 Fator de Utilização

É o fator pelo qual deve ser multiplicada a potência nominal do aparelhopara se obter a potência média absorvida pelo mesmo, nas condições deutilização para diferentes tipos de aparelhos. A tabela abaixo fornece os fatoresde utilização dos principais equipamentos utilizados nas instalações elétricasindustriais.

Fatores de utilização

AparelhosFator de

utilização

Fornos a resistênciaSecadores, caldeiras etc.Fornos de induçãoMotores de ¾ a 2,5 CVMotores de 3 a 15 CVMotores de 20 a 40 CVAcima de 40 CVSoldadoresRetificadores

1,001,001,000,700,830,850,871,001,00

Na falta de dados mais precisos pode ser adotado um fator de utilizaçãoigual a 0,75 para motores, enquanto para aparelhos de iluminação, ar condicionado e aquecimento, o fator de utilização deve ser unitário.

1.8.2 Determinação de demanda de potência

Cabe ao projetista a decisão sobre a previsão da demanda da instalação,a qual deve ser tomada em função das características da carga e do tipo deoperação da indústria.

Há instalações industriais em que praticamente toda carga instalada está

simultaneamente em operação em regime normal, como é o caso de indústriasde fios e tecidos. No entanto, há outras indústrias em há diversidade deoperação entre diferentes setores de produção. É de fundamental importânciaconsiderar essas situações no dimensionamento dos equipamentos. Numprojeto de instalação elétrica industrial, além das áreas de manufaturados, háas dependências administrativas, cujo projeto deve obedecer às característicasnormativas, quanto ao número de tomadas por dependência, ao número depontos de luz por circuito etc.. Nessas condições, a carga prevista numdeterminado projeto deve resultar da composição das cargas dos setoresindustriais e das instalações administrativas.




SENAI-RO 29

2 ALIMENTAÇÃO DE MOTORES E OUTRAS CARGAS CONSUMIDORAS

2.1 INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS

O diagrama em blocos, típico de uma instalação industrial é dado pelafigura 14

Figura 14

Fig. 14 – Diagrama em blocos de uma instalação industrial

Os alimentadores são levados até setores diversos da indústria e a partir deum quadro geral de distribuição, são derivados sub-alimentadores e/ou ramaisde motores. Os esquemas gerais, possíveis de distribuição interna ao setor,são vistos na figura a seguir.

2.2 ALIMENTAÇÃO LINEARFigura 15

Fig. 15 – Representação de uma alimentação linear

2.3- ALIMENTAÇÃO RADIAL

Figura 16

Fig. 16 – Representação de uma alimentação radial




SENAI-RO 30

2.4- ALIMENTAÇÃO EM ANEL

Usada com alguma restrição em ambientes industriais de baixa-tensão. Aalimentação em anel além de dar excelente estabilidade de tensão, é maiseconômica quanto ao custo e instalação, conforme figura 17.

Figura 17

Fig. 17 – Representação de uma alimentação em anel

2.5- CARGAS INDUSTRIAIS

Normalmente indutivas, representadas por máquinas operatrizes ouelementos de circuitos industriais.

Em casos especiais, pode-se ter cargas que devem operar em corrente

contínua, que poderá ser obtida a partir da retificação da corrente alternada ou

por um gerador de C.C. De qualquer forma, sempre o elo de corrente alternadaestará presente, pois se houver retificação será a partir de um transformador eno caso da geração de C.C., será às custas de um motor de C.A. comoelemento cinético.

De uma maneira bem ampla, um conjunto industrial é formado por transformadores, motores de corrente alternada, conjuntos de iluminação,reatores etc., todos indutivos. Entretanto, pelo uso e pela finalidade quedesempenha, o motor elétrico destaca-se do conjunto. É necessário umconhecimento relativo dos motores e dispositivos de proteção e controle, paraque a utilização das Normas Técnicas sejam feitas racionalmente. Osconhecimentos básicos de dispositivos de comando e controle e motoreselétricos serão desenvolvidos em seguida.

2.6 DIMENSIONAMENTO DE CIRCUITOS TERMINAIS

2.6.1 Alimentadores

Os alimentadores são derivados de quadros gerais conforme a figura 18 Pode-se considerar como ramal o alimentador de um único motor.




SENAI-RO 31

Figura 18

Fig. 18 – Alimentadores de motores

2.6.2 Esquema Geral de um Ramal

Um ramal pode ser considerado com sendo constituído de diversoselementos. O esquema a seguir é definido no NEC (National Electrical Code),conforme figura 19.

Figura 19

Fig. 19 – Representação de um ramal

2.6.3 Proteção de Motores Elétricos contra Curto- Circuito

Podem ser utilizados disjuntores ou fusíveis. Os fusíveis podem ser retardados ou sem retardo. Os disjuntores podem ser de abertura instantânea

ou a tempo inverso, ajustáveis.

3 INTRODUÇÃO AOS ESQUEMAS DE COMANDO E CONTROLE DEMOTORES ELÉTRICOS

3.1 Representação Esquemática

3.1.1 Representação Real

Esse método de representação é o mais intuitivo. Pode-se realizar com

os símbolos dos elementos um desenho real da montagem com cada condutor de ligação representado por um traço contínuo. Pode-se entender que tal




SENAI-RO 32

esquema não ajuda para acompanhamento do circuito, além de ser altamentetrabalhoso na elaboração.

3.1.2 Representação por Função e Unifilar

A representação unifilar pode ser utilizada semelhantemente ao que sefaz em instalações residenciais. Entretanto, pode induzir a erros do instalador especialmente na proteção.

3.1.3 Representação por Função e Multifilar

Neste caso pode-se, embora com a representação multifilar, separar asfunções comando e controle, melhorando as condições de acompanhamentodos esquemas. Ao mesmo tempo, pode-se numerar ou distinguir por letras osdiversos bornes de ligação, para facilitar. Alguns fabricantes, de acordo comrecomendações internacionais, preferem utilizar letras para designar oselementos do circuito de comando.

3.1.4 Conceitos Básicos sobre Comando ou Controle

O elemento básico de controle ainda é o contator eletromecânico.Embora atualmente já se disponha de controles altamente sofisticados,eletrônicos, a manutenção é dificultada por necessitar de mão-de-obra

altamente especializada, bem como de peças de reposição. O controleeletromecânico não necessita senão de observação visual para conserto, e amanutenção pode ser realizada com ferramentas comuns.

Pode-se distinguir dessas funções básicas em um comandorespectivamente: o comando permanente e o comando com realimentação.

3.1.5 Comando Permanente

É realizado por interruptores comuns. Só possibilita as funções ligado oudesligado. Note-se que nenhuma outra função poderá ser desempenhada pelo

interruptor de comando, conforme a figura 20.

Figura 20

Fig. 20 – Representação de um interruptor de comando




SENAI-RO 33

3.1.6 Comando com Realimentação

Com botoeiras e contator, permitindo o comando de diversos pontos e oaproveitamento dos contatos auxiliares para outras funções, além darealimentação.

3.1.7 Tipos Básicos de Comando

Pode-se dividir em três tipos básicos a ação de comando: ação decomando, ação de seleção e interdependência e ação de travamento.

a) Ação de Comando

A energização do ponto de interesse da instalação.

b) Ação de Seleção

Dá uma ordem de prioridade para as diferentes ligações na instalação.

Pode-se condicionar determinados elementos a só poderem ser acionadosapós um outro. É o caso da instalação na qual não se pode permitir a partidasimultânea de máquinas, ou numa mesma máquina que as funções sejamdesempenhadas em seqüência lógica.

c) Ação de Travamento

Impede que duas ordens sejam impostas simultaneamente. Por exemplo, naligação Y – Δ de um motor, automática, não se pode permitir a simultaneidadede ligação Y e da ligação Δ. A ação de travamento pode ser mecânica ouelétrica e pode-se considerar que é caso particular da ação de seleção.

3.18 Identificação dos Elementos dos Circuitos de Comando

Todos os elementos de um circuito de comando devem ser identificados.Além disso, peças de um mesmo elemento devem ter letras comuns. Aindaexiste alguma confusão devido a não aplicação das normas da IEC(International Electrotechnical Commission ).

Uma das identificações mais utilizadas atualmente (de acordo com a IEC)é dada a seguir:




SENAI-RO 34

ElementoLetra

DesignativaChave aChave auxiliar bContator cContator auxiliar dDispositivo de proteção eTransformador para instrumento f Instrumento de medição gSinalização ótica acústica hMáquinas e transformadores mRetificadores e bateria n

Resistores r Dispositivos mecânicos sConjuntos completos u

3.2 Partida e Comando de Motores de Indução

3.2.1 Partida DiretaFigura 21

Fig. 21 – Esquema elétrico de força e comando para partida direta






SENAI-RO 36

Figura 24

Fig. 24 – Esquema elétrico de força e comando de partida com chave compensadora(autotransformador)

3.2.5 Partida por Eliminação de Resistências

Figura 25

Fig. 25 – Esquema elétrico de força e comando de partida por eliminação de resistências

Os motores elétricos – melhor dizendo, os “equipamentos a motor” – constituem cargas que apresentam características peculiares:

Ø a corrente absorvida pelo motor, durante a partida, é bastante superior à de

funcionamento normal em carga;




SENAI-RO 37

Ø a potência absorvida em funcionamento é determinada pela potênciamecânica no eixo do motor, solicitada pela carga acionada, o que poderesultar em sobrecarga no circuito de alimentação, se não houver proteçãoadequada.

A corrente de partida Ip dos motores trifásicos de indução tipo gaiola, osutilizados em mais de 90% das aplicações, apresenta os seguintes valorestípicos:

• Motores de dois pólos:

Ip = 4,2 a 9 In

• Motores com mais de dois pólos:

Ip = 4,2 a 7 In

sendo In a corrente nominal do motor.

A corrente nominal In de um motor elétrico é dada pelas expressões a seguir:

• monofásico

In = Pn × 10³ / Un × η × cosφ (1)

• trifásico

In = Pn × 10³ / √3 × Un × η × cosφ (2)

onde:

Pn = potência nominal (no eixo) do motor, em kW. A potência é muitas vezes

dada também em HP (0,746 kW) ou CV (0,736 kW).

Un = tensão nominal do motor, em V. Nos motores monofásicos é a tensãoentre fases ou entre fase e neutro e nos trifásicos a tensão entre fases;

η = rendimento, definido pela razão entre a potência nominal, isto é, no eixo domotor, e a potência efetivamente fornecida pelo circuito ao motor P’n;

cosφ = fator de potência do motor.

Assim, por exemplo, para um motor trifásico de gaiola de 7,5 kW, com η = 0,85e cosφ = 0,83,. E com Un = 220 V, virá, de (2):In = 7,5 ×103 / √3 × 220 × 0,85 × 0,83 = 27,8 A




SENAI-RO 38

Procurando demarcar bem os casos aos quais é endereçada esta ou aquelaprescrição, a NBR – 5410, na seção dedicada especificamente a motores(6.5.3), distingue os equipamentos a motor em:

Ø Aplicações normais – que a norma divide, por sua vez, em “cargasindustriais e similares” e “cargas residenciais e comerciais”. Estima-se queas aplicações normais cubram cerca de 95% dos casos de utilização demotores em instalações de baixa tensão; e

Ø Aplicações especiais – nas quais são automaticamente catalogadas, por exclusão, todas as que não se enquadram na classificação de “normais”.

As cargas industriais e similares são constituídas, segundo a norma, por motores de indução de gaiola, trifásicos, de potência igual ou inferior a 200 CV (147 kW), aplicados em regime S1 (contínuo).

Já as cargas residenciais e comerciais, segundo a norma, são motores depotência nominal não superior a 2 CV (1,5 kW) constituindo parte integrante deaparelhos eletrodomésticos e eletroprofissionais.

De um modo geral, os circuitos que alimentam equipamentos a motor

apresentam certas características não encontradas nos circuitos que alimentamoutros tipos de cargas. São elas:

Ø queda de tensão significativa durante a partida do motor;Ø número e freqüência de partidas geralmente elevados;

Ø o dispositivo de proteção contra correntes de sobrecarga deve suportar,sem atuar, a corrente de partida do motor.

Por essas razões, tais circuitos podem exigir, como reconhece a norma, umtratamento diferenciado – seja no tocante aos componentes utilizados (alguns

do quais são mesmo exclusiva ou majoritariamente utilizados em circuitos demotores), seja no que se refere ao dimensionamento.

Na prática, as prescrições específicas de circuitos de motores apresentadaspela norma são endereçadas às cargas industriais e similares, admitindo-seentão que os circuitos de motores (ou, mais uma vez, de “equipamentos amotor”) de cargas residenciais e comerciais sejam tratados como circuitos“normais”, cobertos pelas regras gerais da norma.

Nesses casos (cargas industriais e similares), o usual é ter-se um circuitoterminal por motor, admitindo-se, no entanto, em casos excepcionais (na

prática), circuitos terminais alimentando mais de um motor, em geral compotências inferiores a 1 CV, e eventualmente outras cargas.




SENAI-RO 39

Os circuitos terminais de motores são alimentados, em geral, a partir dequadros de distribuição (por exemplo, CCMs) exclusivos – alimentados, por suavez, por circuitos de distribuição exclusivos. Mas, principalmente eminstalações não-industriais, não são raros quadros de distribuição alimentandocircuitos terminais de motores e outros tipos de circuitos terminais (iluminação,tomadas etc).

Os aparelhos eletrodomésticos e eletroprofissionais a motor (cargasresidenciais e comerciais) são, via de regra, ligados a tomadas de corrente, deuso específico ou de uso geral. No primeiro caso temos, tipicamente,equipamentos fixos (por exemplo, condicionador de ar tipo janela) e

estacionários de maior porte (por exemplo, geladeira doméstica efotocopiadora); no segundo, equipamentos portáteis (por exemplo, máquina decostura doméstica, liquidificador) e manuais (por exemplo, furadeira, batedeira).

Os circuitos terminais que alimentam tais aparelhos só são exclusivos no casode aparelhos de maior potência. Vale lembrar que, em locais de habitação, anorma exige circuito individual para equipamento (de qualquer tipo, nãonecessariamente a motor) com corrente nominal superior a 10 A.

Serão descritos, a seguir, os principais tipos de dispositivos de comando e proteção utilizados industrialmente. Seria impossível dar uma visão total.

Preferiu-se a descrição dos elementos principais, funções e valoresencontrados.

4 DISPOSITIVO DE COMANDO E PROTEÇÃO EM BAIXA TENSÃO

4.1 Chaves Seccionadoras

É usual designar-se por chave seccionadora qualquer dispositivo de

desligamento manual de cargas, que não possua qualquer outra função. Odesligamento ou seccionamento pode ser realizado de acordo com avelocidade de acionamento do operador, ou independentemente de suavelocidade. Alguns autores costumam designar simplesmente seccionadorasas de abertura lenta, dependentes do operador, e por abertura rápida ouseccionadoras interruptoras, as operadas por molas, independentes davelocidade do operador.

Por outro lado, pode-se também considerar que as seccionadoras interruptorassão para manobra sob carga, e as comutadoras são para manobra em vazio.




SENAI-RO 40

4.1.1 Seccionadoras Lentas ou Normais

Utilizadas para o comando manual de cargas em pequenas instalações. Otipo mais comum é a chave de facas. Podem ser abertas ou blindadas, com ousem porta-fusíveis.

Na mesma categoria, encontram-se as chaves seccionadoras fusíveis nasquais o desligamento da chave desconecta os fusíveis que são presos àtampa, ou manoplas das mesmas.

Valores encontrados de chaves de faca com ou sem porta-fusíveis

30, 40, 50, 60, 80, 100, 150, 200, 400, 600 A (250V e 600 V)

4.1.2 Seccionadoras Interruptoras

São dotadas de câmaras de extinção de arcos elétricos e fabricadas paracolocação em quadros. Em casos especiais, podem ser fabricadas chavesblindadas.O funcionamento básico é visto na figura 26 a seguir, em esquemasimplificado, apenas para abertura.

Figura 26

Fig. 26 – Esquema de funcionamento de uma chave interruptora

A mola arrastará as lâminas, a partir de uma certa abertura, pelo operador. Omesmo seria feito no fechamento.

A figura 27 mostra um tipo de seccionadora interruptora industrial, rotativa.




SENAI-RO 41

Figura 27

Fig. 27 – Seccionadora interruptora industrial

Valores comerciais de chaves interruptoras

100, 125, 250, 400, 600, 800, 1250 A (600 V)

4.1.3 Chaves Seccionadoras / Comutadoras Rotativas de Came

Este tipo de chave fecha ou abre contatos de força e/ou auxiliares deacordo com a posição angular de seu eixo. A posição de abertura oufechamento é ditada pela forma geométrica de um disco de came (peça

giratória, de contorno adequado a permitir um movimento alternativo especial aoutra peça, chamada “seguidor”), conforme figura 28. (A) e (B).

Figura 28

Fig. 28 (A) e (B) – Esquema de uma chave seccionadora/comutadora rotativa de came

As combinações a serem feitas são as mais diversas, pois o disco de camepode adquirir diversas geometrias. Por outro lado, vários módulos podem ser acoplados ao eixo, podendo-se programar a chave para as operaçõesdesejadas, diretamente ou por meio de contatores.

Por exemplo, usando-se três módulos com dois contatos por came, pode-semontar uma chave seletora (figura 29). O circuito de entrada pode alimentar ocircuito 1 ou o circuito 2.




SENAI-RO 42

Figura 29

Fig. 29 – Esquema das posições de contato de uma chave seccionadora/comutadora rotativa

de came

4.1.4 Botoeiras e Chaves Fim de Curso

Botoeiras são chaves interruptoras especiais utilizadas para o comandode contatores, contatores auxiliares etc. Para evitar erros de operação, osbotões de comando são diferenciados, isto é, cada elemento tem funçãoespecífica.A figura 30 mostra uma botoeira comum, liga-desliga para comando àdistância de contatores. Ao lado o esquema da botoeira, considerada como um

todo, isto é, um tripolo.

Figura 30

Fig. 30 - Representação de uma botoeira

Chaves fim de curso são equipamentos utilizados para automatização defabricação. Informam, por meio de contatos, o estado do equipamento emrelação ao início ou fim de operação, posicionamento, alimentação etc. O

acionamento é feito por hastes, cabeçotes de pressão, com contatos NA(normalmente aberto) ou NF (normalmente fechado), simples ou retardados.






SENAI-RO 44

Os contatos principais têm, em geral, dispositivos corta-arcos elétricos, ouextintores de arco que podem ser, desde simples radiadores, até elaborados

sistemas de sopragem e extinção de arco.Os tempos de abertura e fechamento de um contator são variáveis,dependendo do tipo. Pode-se estimá-los em cerca de 75 ms máximo parafechamento e 12 ms para abertura. Em utilização normal, o tempo de extinçãode arco é da ordem de 10 ms.Os contatores são construídos para um número elevado de manobras horárias,em função da duração das manobras, podendo variar de 150 a 3.600manobras horárias e uma vida útil de milhões de manobras sob carga.Os fabricantes incluem em seus catálogos informações sobre utilização, vida,número máximo de manobras etc.Em algumas utilizações, devido a transitórios que ocorrem no fechamento domesmo, deve-se respeitar rigorosamente as condições estabelecidas pelosfabricantes. Por exemplo, na ligação de bancos de capacitores por contatorescostuma-se superdimensioná-los em até 50 % da corrente nominal, garantindoa vida útil. O respeito às especificações evitará prejuízos na instalação,especialmente em relação ao contator, devido aos fenômenos de ricochete esoldagem dos contatos.Os contatores são especificados pela corrente nominal e tensão de utilização(bobina). Por outro lado, outras características devem ser informadas, comopor exemplo, se blindado, para colocação em quadros. Além disso, podem ser divididos em categorias, dependendo do emprego ou do tipo de carga a

controlar, que também é dado de importância.4.2.1 Contatores Auxiliares

Diferem dos contatores de força apenas por ligarem ou desligaremcircuitos de comando. A utilização de contatores auxiliares em conjunto comchaves de fim de curso ou relés temporizados é de muita importância emprocessos industriais automatizados. Os contatores auxiliares também podemser normais, temporizados, com memória etc.

4.3 Relés

Pode-se definir um relé como um dispositivo eletromecânico, de proteção,com comando à distância, cujos contatos comandam outros dispositivos, deacordo com a função específica de construção.O termo designativo, isto é, tem uma aplicação mais genérica que contator.Recorde-se que a função específica de um contator é no comando de motores,ou como contator auxiliar, no comando de outros contatores. Muitas das vezes,nota-se a tendência de confundir os relés com contatores auxiliares, pois,podem ser utilizados nos mesmos princípios.Os relés podem possuir, segundo a necessidade, um ou vários contatos NA ou

NF, podendo ser térmicos, magnéticos, termomagnéticos, temporizados etc.




SENAI-RO 45

4.3.1 Relés de Medida

São relés sensíveis à corrente ou à tensão ou à freqüência. Podemservir de comando para contatores, quando qualquer dessas grandezas for modificada, isto é, estiver fora da regulagem prevista. Os tipos mais comunssão os relés e subtensão e sobrecorrente. A figura 33 mostra dois tipos derelés simples, sendo o da figura (B) um relé de subtensão, que desliga a cargaquando a tensão cair a um valor menor que o previsto.

Figura 33

Fig. 33 (A) – (B) Tipos de relés de medida

4.3.2 RelésTérmicos

Utilizados para proteção de motores contra sobrecargas e são baseadosno funcionamento de lâminas bimetálicas, quando aquecidas pela corrente decarga.Os relés térmicos são especificados numa faixa de correntes de utilização,sendo, portanto, reguláveis. Seu contato auxiliar é geralmente ligado em sériecom a bobina do contator de força, desligando-o em caso de sobrecarga.Segundo a construção e funcionamento, os relés térmicos podem ser térmicossimples, com compensação e diferenciais.

A curva característica de um relé térmico tem o aspecto mostrado na figura 34.






SENAI-RO 47

Figura 35

Fig. 35 – Relé térmico industrial

4.3.3 Relés Termomagnéticos

Além do elemento térmico têm também uma bobina, em série com ocircuito, e, portanto, percorrida pela corrente de carga. A função do elemento

magnético é suprir as deficiências do relé térmico (inércia térmica) quandoocorrem sobrecargas rápidas e elevadas, desligando o circuitoinstantaneamente. Também são reguláveis e rearmáveis.

4.3.3 Relés Temporizados

Da mesma maneira que os contatores auxiliares, pode-se ter reléstemporizados na abertura ou fechamento, eletrônicos ou não, com regulagensvaráveis entre 0,05s a 60s.4.3.3 Micro Relés

Incluem-se nesta categoria, todos os interruptores ou relés de precisãotais como relés a mercúrio, reed-relés etc.O reed-relés é um micro-relé constituído por uma ampola a vácuo, no interior da qual estão os contatos móveis acionados por um campo magnético externo,que pode ser por bobina ou íma permanente, conforme figura 36 (A) - [simplescircuito] e figura 36 (B) [duplo circuito]. São fabricados para diversas correntesmáximas de operação.




SENAI-RO 48

Figura 36

Fig. 36 – Micro relé

Os interruptores a mercúrio são semelhantes, porém, com o mercúrio comoelemento de ligação, internamente ao bulbo. Podem ser de simples ou duplocircuito.

4.4 Fusíveis em B.T.

Utilizados principalmente para a proteção contra curtos-circuitos,constituem o elo fraco (proposital) em uma instalação. Em condições especiais,podem também proteger contra sobrecargas.Atualmente, encontram-se os fusíveis cartucho, faca, Diazed, NH, conforme afigura 37.

Figura 37

Fig. 37 – Fusíveis para baixa tensão

A IEC classifica os fusíveis em duas categorias que são os de uso geral e osde retaguarda. Os fusíveis de uso geral são utilizados para proteção contrasobrecargas e curtos-circuitos. Os de retaguarda serviriam para a proteção

contra curtos-circuitos, em conjunto com outros elementos de proteção, por exemplo, com disjuntores.Os fusíveis de uso geral são subdivididos em tipos gI e gII. A subdivisão édevida a diferenças existentes nos dois tipos, quanto às correntes de fusão enão fusão, que delimitam a ação dos fusíveis, conforme a figura 38.




SENAI-RO 49

Figura 38

Fig. 38 - Curva de correntes de fusão e não fusão em função do tempo

4.5 Disjuntores em B.T.

Define-se um disjuntor como sendo “dispositivo de manobra comcapacidade de ligação e interrupção sob condições normais e anormais docircuito, sendo que entre as últimas, incluem-se os esforços térmico edinâmico, devidos ao curto-circuito”.Relativamente ao funcionamento, pode-se dividir os disjuntores em diferentestipos, todos em caixa moldada:

4.5.1 Disjuntores termomagnéticos

São os disjuntores para uso geral. Os elementos térmicos e magnéticoscombinados proporcionam proteção tanto para sobrecargas como para curtos-circuitos. A temperatura ambiente afeta o funcionamento, isto é, quando atemperatura aumenta em relação ao valor de referência que é de 40º C, acorrente admissível diminui. Por outro lado, se a temperatura ambiente cair abaixo de 40º C a corrente admissível aumentará. Em caso de curto-circuito, oselementos magnéticos disparam o disjuntor instantaneamente,independentemente dos elementos térmicos. Os elementos magnéticos atuama partir de 10 IN, sendo IN a corrente nominal, atuação essa, independente datemperatura.

Os disjuntores termomagnéticos, em geral, podem ser classificados comodisjuntores a tempo inverso. Isso significa que possuem um retardo naabertura.3.4.1 Disjuntores com Compensação de Temperatura

Compensam automaticamente as variações da temperatura ambiente.São calibrados a 25º C, mas são praticamente constantes até 50º C.Esses disjuntores também são termomagnéticos, protegendo contrasobrecargas e curtos-circuitos.




SENAI-RO 50

4.5.3 Disjuntores Magnéticos

Como o nome diz são somente equipados com o elemento de disparomagnético. São fabricados, normalmente, com elementos de disparo magnéticoreguláveis ou ajustáveis e sua utilização é feita onde for necessária a proteçãocontra curtos-circuitos, somente. São conhecidos como disjuntores de aberturainstantânea.

3.4.3 Disjuntores Termomagnéticos com Limitadores de Corrente

Possuem uma elevadíssima capacidade de interrupção sob curto-circuito, graças a elementos limitadores internos (fusíveis), além de seremtermomagnéticos também.São utilizados nos sistemas de distribuição secundária, onde pode-se verificar correntes de curto-circuito de até 200.000 ampères.

Os limitadores de corrente ficam alojados internamente aos disjuntores e têm aaparência de fusíveis. Se, por motivo de abertura por corrente de curto-circuito,de um dos limitadores, este acionará uma trava que impedirá o rearmamento do disjuntor, devendo ser substituído.

3.4.3 Interruptores de Corrente de Fuga

Os interruptores de corrente de fuga ou disjuntores diferenciais de corrente residual são dispositivos de proteção, destinados a interromper circuitos quando ocorrem correntes de fuga a terra.Protegem instalações contra incêndios provocados por corrente de fuga empontos de isolamento deficiente. Por outro lado, em sua corrente de fuga de 30mA, podem ser utilizados para a proteção contra choques elétricos perigosos,desligando o circuitos. Essa proteção é independente da proteção normal doscircuitos. Esses disjuntores seriam especialmente recomendados parainstalações provisórias (obras) ou em locais perigosos molhados ou úmidos.

4.5.6 Acessórios para Disjuntores

Diversos acessórios são encontrados no mercado para uso conjugado adisjuntores. Assim é possível conjugar a um disjuntor:

Ø Bobina para Disparo Remoto

Utilizada para disparar um disjuntor de um ponto remoto.

Ø Bobina de Mínima Tensão Dispara automaticamente o disjuntor quando a tensão decresce a um

valor que poderá chegar a cerca de 50 % de tensão da bobina. O disjuntor não poderá ser rearmado até que a tensão chegue a 80% da nominal.




SENAI-RO 51

Ø Operadores a Motor

Para operação liga-desliga a distância.

Além desses acessórios muitos outros poderão ser encontrados, tais como:contatos de alarma, contatos auxiliares, manoplas para acionamento rotativo,intertravamento etc.

5 SELETIVIDADE ENTRE PROTEÇÕES

Os dispositivos de proteção são especificados pelos fabricantes comdeterminada capacidade de ruptura, de acordo com a tensão de serviço. Essascapacidades de ruptura são ditadas pelas correntes de curto-circuitopresumíveis, capazes de suportar sem sofrer avarias.

5.1 Seletividade entre Fusíveis

Em instalações protegidas com fusíveis, deve-se concatenar os tempos defusão, lembrando que o tempo de funcionamento de fusíveis tem duascomponentes que são, respectivamente, o tempo de fusão e o tempo de duração do arco, e que os fabricantes só fornecem os tempos médios de fusão. Para que o estudo de seletividade possa ser realizado é necessário dispor das

curvas do fabricante, utilizar sempre o mesmo fabricante (mesma marca) esempre o mesmo tipo.

5.2 Seletividade entre Fusíveis e Disjuntores

Em instalação elétrica pode-se ter a necessidade de associação fusíveis-disjuntores combinando suas características. Pode-se distinguir dois casos:

5.2.4 Fusíveis depois de Disjuntores

Conforme a figura 39, entende-se que os fusíveis deverão compensar o

tempo de resposta do disjuntor no caso de curto-circuito.

Figura 39

Fig. 39 – Representação de um fusível após um disjuntor




SENAI-RO 52

Logo, os fusíveis deverão ter capacidade inferior a do disjuntor. Comonorma geral, pode-se adotar 25% menor o tempo de abertura do fusível emrelação ao do disjuntor.

5.2.4 Fusível antes do Disjuntor

Neste caso, o fusível é utilizado para compensar correntes de curto-circuito e especialmente altas em relação ao disjuntor.O disjuntor funcionaria sob condições de falha normais e só em presença decorrente de curto-circuito extremamente alta, entraria o fusível (figura 40)

Figura 40

Fig. 40 – Representação de um fusível antes de um disjuntor

Na figura 41, o disjuntor só age até I1. O fusível age após I2. Lembrandoque existem disjuntores equipados com fusíveis internamente, exatamente parapropiciar a proteção descrita.

Figura 41

Fig. 41 - Curvas características de corrente em função do tempo de disjuntores e fusíveisSeletividade entre Disjuntores

Seletividades entre Disjuntores

As inúmeras vantagens dos disjuntores levam modernidade ainstalações que o utilizam com muita segurança.




SENAI-RO 53

Como a seletividade deve ser respeitada, o escalonamento dasregulagens dos relés térmicos ajustáveis é que determinará os tempos dedesligamento.

6 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS

O dimensionamento e a especificação corretos de materiais,equipamentos e dispositivos constituem fatores determinantes no desempenhode uma instalação elétrica industrial.Materiais e equipamentos não especificados adequadamente podem acarretar sérios riscos à instalação, bem como comprometê-la sob o ponto de vista deconfiabilidade, além, é claro, dos prejuízos de ordem financeira com aparalisação temporária de alguns setores de produção.

O que se pretende, aqui neste material didático, é fornecer ao futuroprojetista os elementos mínimos necessários para a especificação de váriosmateriais e equipamentos empregados mais comumente nas instalaçõeselétricas industriais, assim como descrevê-los de modo sumário, de tal sorteque seja facilitada a elaboração correta da relação de material para a obra. Nãose pretende, jamais, fornecer detalhes de especificação. Se isso for necessário,o aluno deve consultar a literatura especializada.O estudo dos materiais e equipamentos abordados aqui é sucinto.

6.1 ELEMENTOS NECESSÁRIOS PARA ESPECIFICAR

Para se proceder à especificação de materiais e equipamentos, énecessário conhecer os dados elétricos em cada ponto da instalação, bemcomo as características do sistema.De modo geral, as principais grandezas que caracterizam um determinadoequipamento ou material podem ser, assim, resumidas:

Ø tensão nominal;Ø corrente nominal;Ø freqüência nominal;Ø potência nominal;

Ø tensão máxima de operação;Ø tensão suportável de impulso;Ø capacidade de corrente simétrica e assimétrica de curto-circuito.

As outras grandezas elétricas fundamentais e particulares a cada tipo deequipamento serão mencionadas nos itens pertinentes.6.2 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS

Para melhor entendimento da especificação, foi elaborado um diagramaunifilar, mostrado na figura 42, referente a uma instalação elétrica industrial,contendo os principais materiais, equipamentos e dispositivos que devem ser

especificados sumariamente em função das características de cada ponto dosistema onde estão localizados.




SENAI-RO 54

Figura 42

Fig. 42 – Diagrama unifilar

As características do sistema são:

Ø tensão nominal primária: 13,8 kV;Ø

tensão nominal secundária: 380 V;Ø tensão de fornecimento: 13,8kV;




SENAI-RO 55

Ø potência simétrica de curto-circuito no ponto de entrega: 250 MVA;Ø tensão suportável de impulso: 95 KV;Ø tensão máxima de operação entre fase e terra: 12 kV;Ø capacidade de transformação: 2 × 750 kVA;Ø corrente de curto-circuito simétrica no ponto B: 40 kA;Ø corrente de curto-circuito assimétrica no ponto C: 20 kA;Ø motores:

• M1: 50 cv – 380 V / IV pólos, do tipo rotor em curto-circuito;• M2: 100 cv – 380 V / IV polos, do tipo rotor em curto-circuito;• M3: 150 cv – 380 V / IV pólos, do tipo rotor em curto-circuito;

Ø

cargas:

• iluminação : 100 kVA;• outras cargas: 630 kVA.

O diagrama unifilar da figura 42 é característica de uma instalação elétricaindustrial com entrada de serviço subterrânea. Estão mostrados, apenas, osprincipais elementos de uso mais comum numa planta industrial, cujo

conhecimento é de importância relevante para a difícil tarefa de projetar eespecificar.É necessário observar que cada elemento especificado está identificado odiagrama unifilar através de um número colocado no texto, entre parênteses.Deve-se, também, alertar para o fato de que todos os materiais eequipamentos especificados sumariamente aqui, devem satisfazer, no seutodo, as normas da ABNT e, na falta destas, as normas internacionaisadotadas no Brasil.

6.2.1 Pára-raios de distribuição resistor não linear (1)

É um equipamento destinado à proteção de sobretensão provocada por descargas atmosféricas ou por chaveamento na rede.

São as seguintes as características fundamentais de um pára-raios:

a) Tensão nominal

É a máxima tensão eficaz, de freqüência nominal, aplicável entre os terminaisdo pára-raios e na qual este deve operar corretamente (ABNT).b) Freqüência nominal




SENAI-RO 56

É a freqüência utilizada no projeto do pára-raios a qual deve coincidir com afreqüência da rede a que será ligado.

c) Corrente de descarga nominal

É o valor de crista da corrente de descarga com forma de onda de 8/20 μs,utilizado para classificar um pára-raios. É também a corrente de descarga parainiciar a corrente subseqüente no ensaio de ciclo de operação.

d) Corrente subseqüente

É a corrente fornecida pelo sistema que percorre o pára-raios depois dapassagem da corrente de descarga (ABNT).

e) Tensão disruptiva de impulso atmosférico

É o maior valor da tensão atingida antes do centelhamento do pára-raios,quando uma tensão de impulso atmosférico, de forma de onda e polaridadedadas, é aplicada entre os terminais do pára-raios (ABNT).

f) Tensão disruptiva à freqüência industrial

É o valor eficaz da tensão de ensaio de freqüência industrial que, aplicado aos

terminais do pára-raios, causa centelhamento dos centelhadores série (ABNT).

g) Tensão disruptiva de impulso normalizada

É o menor valor de crista de uma tensão de impulso normalizada que, aplicadoa um pára-raios, provoca centelhamento em todas as aplicações (ABNT).

h) Tensão residual

É a tensão que aparece entre os terminais de um pára-raios, durante apassagem da corrente de descarga (ABNT). Basicamente, os pára-raios são

constituídos de:

1- Corpo de porcelana

Constituído de porcelana de alta resistência mecânica e dielétrica, no qualestão alojados os principais elementos ativos do pára-raios.

2- Resistores não lineares

São blocos cerâmicos feitos de material refratário, química e eletricamenteestáveis. Esse material é capaz de conduzir altas correntes de descarga com

baixas tensões residuais. Entretanto, o resistor não linear oferece uma altaimpedância à corrente subseqüente. São formados de carboneto de silício,




SENAI-RO 57

que apresenta um coeficiente de temperatura negativo, isto é, suacondutibilidade aumenta com a temperatura. Também existem resistores deóxido de zinco.

3- Desligador automático

É composto de um elemento resistivo colocado em série com uma cápsulaexplosiva protegida por um corpo de baquelite.O desligador automático é projetado para não operar com a corrente dedescarga e a corrente subseqüente. Também serve como indicador dedefeito do pára-raios.

4- Centelhador série

É constituído de um ou mais espaçamentos entre eletrodos, dispostos emsérie com os resistores não lineares, e cuja finalidade é assegurar, sobquaisquer condições, uma característica de disrupção regular com umarápida extinção da corrente subseqüente.

5- Protetor contra sobrepressão

É um dispositivo destinado a aliviar a pressão interna devida a falhasocasionais do pára-raios e cuja ação permite o escape dos gases antes que

haja rompimento da porcelana.A figura 43 mostra um pára-raios de fabricação nacional, indicando os seusprincipais elementos.

Figura 43

Fig. 43 – Pára-raios a resistor não linear




SENAI-RO 58

Uma característica particularmente interessante de ser conhecida para seespecificar, corretamente, um pára-raios é o tipo de aterramento do neutro dotransformador de força da subestação de distribuição da concessionária, o quecaracterizará a tensão máxima de operação do sistema. Dependendo daconfiguração do sistema distribuidor, o transformador pode estar conectado emestrela não aterrada ou triângulo (sistema a três fios), ou em neutro multi-aterrado (sistema a quatro a fios).Para cada tipo de configuração é necessário que se especifique,adequadamente, o pára-raios. A tabela abaixo indica as suas principaiscaracterísticas elétricas.

Máximatensão dedescarga

com onda de8 ×20 µs

(kV de crista

Tensãonominal

(kVeficaz)

Tensãodisruptiva

àfreqüênciaindustrial(kV eficaz)

Máximatensão

disruptivade impulsosob onda

normalizada(kV decrista)

5.000

A

10.000

A

Máximatensão

disruptivapor

manobra(valor de

crista)

3 4,4 21 18,0 13,0 8,256 9,0 40 31,0 22,6 15,509 13,5 58 46,0 32,5 23,50

12 18,0 70 54,0 43,0 31,0015 22,5 80 64,0 54,0 39,0027 40,5 126 99,0 97,0 70,0039 58,5 - 141,0 141,0 101,00

6.2.1.1 Especificação sumária

Na especificação de um pára-raios é necessário que se indiquem, no mínimo,os seguintes elementos:

• tensão nominal eficaz, em kV;• freqüência nominal;• máxima tensão disruptiva de impulso sob frente de onda, em kV;• máxima tensão residual de descarga, com onda de 8 × 20 µs, em kV,• máxima tensão disruptiva, à freqüência industrial, em kV;• corrente de descarga, em A;• tipo (distribuição ou estação).




SENAI-RO 59

6.2.2 Chave fusível indicadora unipolar (2)

É um equipamento destinado à proteção de sobrecorrente de rede, desdeo ponto de entrega de energia até o disjuntor geral da subestação.Seu elemento fusível, denominado de elo fusível, deve coordenar com osoutros elementos de proteção do sistema da concessionária local. Casocontrário, a chave fusível deve ser substituída por uma chave seccionadora.É constituída, na versão mais comum, de um corpo de porcelana, comdimensões adequadas à tensão de isolamento e à tensão suportável deimpulso, e no qual está articulado um tubo, normalmente fabricado em fenoliteo fibra de vidro, que consiste no elemento fundamental que define acapacidade de interrupção da chave. Dentro desse tubo, denominado cartucho,é colocado o elo fusível.Além das características nominais do sistema, a chave fusível deve ser dimensionada em função da capacidade da corrente de curto-circuito no pontode sua instalação. Quanto maior a corrente de defeito, maiores são os esforçosdinâmicos que o cartucho terá de suportar, e isto determina a sua capacidadede ruptura.A figura 44 mostra uma chave fusível, indicando os seus principais elementos.

Figura 44

Fig. 45 - Chave fusível indicadora unipolar


Para que uma chave fusível indicadora unipolar seja corretamente adquiridadevem ser especificados, no mínimo, os seguintes dados:

• tensão nominal eficaz, em kV;• máxima tensão de operação, em kV;• corrente nominal, em A;• freqüência nominal;•

capacidade de ruptura, em kA;• tensão suportável de impulso, em kV.




SENAI-RO 60

6.2.3 Mufla terminal primária ou terminação (3)

É um dispositivo destinado a rstabelece5r as condições de isolação daextremidade de um condutor isolado quando este for conectado a um condutor nu.As muflas e terminações têm a finalidade de garantir a deflexão do campoelétrico, obrigando a que os gradientes de tensão radial e longitudinal semantenham dentro de determinados limites.Há uma grande variedade de muflas e terminações. As mais conhecidas,porém, são as muflas de corpo de porcelana com enchimento de compostoelastormérico e as terminações constituídas de material termocontrátil. Asprimeiras podem ser fabricadas para condutores unipolares (muflas terminaisunipolares) ou para condutores tripolares (muflas terminais trifásicas). Osegundo tipo é sempre fabricado na versão unipolar.A figura 46 mostra uma mufla terminal unipolar, comumente utilizada em ramalde entrada primário subterrâneo. Já na figura 47 mostra uma terminaçãotermocontrátil.

Figura 46

Fig. 46 - Mufla terminal unipolar

Figura 47

Fig. 47 – Terminal termocontrátil




SENAI-RO 61

6.2.3.1 especificação sumária

As muflas e terminações devem ser dimensionadas em função da seçãotransversal e do tipo de cabo a ser utilizado, das características elétricas dosistema e do local de utilização.Logo, na aquisição de um conjunto de muflas ou terminações, é necessárioconhecer os seguintes elementos:

• tipo;• condutor isolado a ser conectado, em mm2;• terminal do condutor externo, em A;• tensão nominal eficaz, em kV;•

corrente nominal, em A;• tensão máxima de operação em kV;• tensão suportável de impulso, em kV;• uso (interno ou externo)

6.2.4 Cabo de energia isolado para 15 kV (4)

Atualmente, os cabos primários isolados mais comumente utilizados eminstalações elétricas industriais são os de cobre com isolação à base de PVC,de polietileno reticulado ou ainda os de borracha etileno-propileno.

Os cabos isolados da classe de tensão de 15 kV são constituídos de umcondutor metálico revestido de uma camada de fita semicondutora por cima daqual é aplicada a isolação. Uma segunda de fita semicondutora é aplicada àblindagem metálica que pode ser composta de uma fita ou de fios elementares.Finalmente, o cabo é provido de uma capa externa de borracha, normalmente oPVC.A fita semicondutora é responsável pela uniformização do campo elétrico radiale transversal, distorcido pela irregularidade da superfície externa do condutor.A blindagem metálica tem a função de garantir o escoamento das correntes dedefeito para a terra.Já a capa externa do abo tem a função de agregar a blindagem metálica edotar o cabo de uma proteção mecânica adequada, principalmente durante opuxamento no interior de dutos.

A figura 48 mostra a seção transversal de um cabo classe 15 kV isolado comXLPE.




SENAI-RO 62

Figura 48

Fig. 48 - Cabo de energia isolado para 15 kV

O esforço provocado pelo campo elétrico se distribui na camada isolantede forma exponencial decrescente, atingindo o máximo na superfície interna daisolação e o mínimo na superfície externa da mesma.Para que haja uniformidade do campo elétrico, a camada isolante deve estar livre de impurezas ou bolhas, pois, caso contrário, estas estariam funcionandoem série com a isolação.

Considerando que a rigidez dielétrica do vazio nunca é superior a 1kV/mm e que o gradiente da borracha XLPE, por exemplo, está situado entre 3a 4 kV/mm, pode-se concluir que qualquer vazio ou impureza interior ao

isolamento fica sujeita à solicitações superiores à rigidez dielétrica. Como atensão a que está submetido o cabo é alternada, a bolha fica submetida a duasdescargas por ciclo, o que corresponde a um bombardeio de elétrons nasparedes do vazio, desenvolvendo-se uma certa quantidade de calor e,consequentemente, provocando efeitos danosos à isolação, cujo resultado éuma falha inevitável para a terra.A figura 49 mostra, graficamente, a solicitação que uma bolha provoca àisolação de um condutor.

Figura 49

Fig. 49 - Representação gráfica da solicitação que uma bolha provoca à isolação de umcondutor






SENAI-RO 64

Figura 50

Fig. 50 - Transformador de corrente (TC)


Para se especificar um TC para medição é necessário que se indiquem, nomínimo, os seguintes elementos:

• tipo (barra, enrolado, bucha etc);• uso (interior ou exterior);• classe de tensão;• relação de transformação;• isolação (em banho de óleo, epóxi etc);• tensão nominal primária;• freqüência;• tensão suportável de impulso (TSI);• fator térmico;• carga nominal;

• classe de exatidão;• polaridade.

6.2.6 Transformador de potencial (6)

É um equipamento capaz de reduzir a tensão do circuito para níveiscompatíveis com a máxima suportável pelos aparelhos de medida.A tensão nominal primária do TP é função da tensão nominal do sistemaelétrico ao qual está ligado. A tensão secundária, no entanto, é padronizada etem valor fixo de 115 V.Variando-se a tensão primária, a tensão secundária varia na mesma proporção.

Os TPs podem ser construídos para ser ligados entre fases de um sistema ouentre fase e neutro ou terra.




SENAI-RO 65

Os TPs devem suportar uma sobretensão permanente de até 10 %, semque lhes ocorra nenhum dano. São próprios para alimentar instrumentos deimpedância elevada, tais como voltímetros, bobinas de potencial de medidoresde energia etc. A figura 51 representa um TP alimentando um voltímetro.

Figura 51

Fig. 51 - Representação de um TP alimentando um voltímetro

A norma classifica os TPs em três grupos de ligação. O grupo 1 abrangeos TPs projetados para ligação entre fases, sendo o de maior aplicação namedição industrial. O gurpo 2 corresponde aos TPs projetados para ligação

entre fase e neutro em sistemas com o neutro aterrado sob impedância.

Os TPs podem ser construídos para uso ao tempo ou abrigado. Tambémsão fornecidos em caixa metálica, em banho de óleo ou em resina epóxi. Osprimeiros são apropriados para instalações, em cubículos de medição emalvenaria e/ou em cubículos metálicos de grandes dimensões; o segundo tipo épróprio para cubículos de dimensões reduzidas. A figura 9.18 mostra um TP decarcaça metálica em banho de óleo para ligação fase-fase (grupo 1).

Ao contrário dos TCs, quando se desconecta a carga do secundário emum TP, os seus terminais devem ficar em aberto, pois, se um condutor de baixaresistência for ligado, ocorrerá um curto-circuito franco, capaz de danificar aisolação do mesmo. As principais características elétricas dos TPs são:

a) Tensão nominal primária

É aquela para a qual o TP foi projetado.

b) Tensão nominal secundária

É aquela padronizada por norma e tem valor fixo igual a 115 V.

c) Classe de exatidão




SENAI-RO 66

É o maior valor de erro percentual que o TP pode apresentar quandoligado a um aparelho de medida em condições especificadas. São construídos,normalmente, para a classe de exatidão de 0,3 – 0,6 e 1,2.

d) Carga nominal

É a carga admitida no secundário do TP sem que o erro percentualultrapasse os valores estipulados para a sua classe de exatidão.

e) Potência térmica

É o valor da maior potência aparente que o TP pode fornecer em regimecontínuo sem que sejam excedidos os limites especificados de temperatura.

f) Tensão suportável de impulso (TSI)

É a maior tensão em valor de pico que o TP pode suportar quandosubmetido a uma frente de onda de impulso atmosférico de 1,2 × 50 μs.

g) Polaridade

Semelhantemente aos TCs, é necessário que se identifiquem nos TPs osterminais de mesma polaridade. Logo, diz-se que o terminal secundário X1 tem

a mesma polaridade do terminal primário H1, num determinado instante,quando X1 e H1 são positivos ou negativos, relativamente aos terminais X2 e H2,conforme se pode observar na figura 52.

Figura 52

Fig. 52 - Polaridade de um transformador de potencial (TP)

Normalmente, os TPs mantêm os terminais secundário e primário de

mesma polaridade adjacentes.




SENAI-RO 67

A ligação das bobinas dos medidores de energia nos terminais secundáriosde um TP deve ser feita de tal modo que, se H1 corresponde ao terminal deentrada ligado ao circuito primário, o terminal de entrada da bobina de potencialdos instrumentos deve ser conectado ao terminal secundário X1.


É necessário que sejam definidos, no mínimo, os seguintes parâmetros para sepoder especificar corretamente um TP, ou seja:

• isolação (em banho de óleo, ou epóxi)• uso (interno ou externo);•

tensão suportável de impulso (TSI);• tensão nominal primária, em kV;• tensão nominal secundária, em V (115 V);• freqüência nominal;• classe de exatidão requerida;• carga nominal (baseada na carga das bobinas dos instrumentos a serem

acoplados);• polaridade.

6.2.7 Bucha de passagem (7)

Quando se deseja passar um circuito aéreo de um cubículo fechado ao

seu vizinho, normalmente são utilizadas buchas de passagem que sãoconstituídas de um isolador de louça, tendo como fixação o seu ponto médio,conforme se mostra na figura 53.

Figura 53

Fig. 53 - Bucha de passagem para uso interno-interno

Quanto ao uso, as buchas de passagem podem ser classificadas em:

a) Bucha de passagem para uso interno-interno

É aquela em que os dois ambientes onde será instalada a bucha depassagem sejam abrigados. A figura 53 mostra uma bucha de passagem para




SENAI-RO 68

uso interno-interno. Como exemplo, pode-se citar a bucha de passagemligando os cubículos de medição (totalmente fechado) e o cubículo dedisjunção (abeto) numa subestação de alvenaria.

b) Bucha de passagem para uso externo-interno

É aquela que conecta um circuito aéreo, ao tempo, a um circu8ito aéreoabrigado. A figura 54 ilustra uma bucha de passagem para uso externo-interno.

Figura 54

Fig. 54 - Bucha de passagem para uso externo-interno

Como exemplo, pode-se citar a bucha de passagem ligando a rede aérea

primária ao cubículo de medição de uma subestação de alvenaria. A parte dabucha exposta ao tempo deve ter a isolação dotada de saias.


É necessário que sejam definidos, no mínimo, os seguintes elementos para sepoder especificar uma bucha de passagem:

• corrente nominal, em A;• tensão nominal, em kV;• tensão suportável a seco, em kV;• tensão suportável sob chuva, em kV;• tensão suportável de impulso (TSI), em kV;• uso (interno-interno ou externo-interno).

6.2.8 Chave seccionadora primária (8)

É um equipamento destinado a interromper, de modo visível, acontinuidade metálica de um determinado circuito.Devido a seu poder de interrupção ser praticamente nulo, as chaves

seccionadoras devem ser operadas com o circuito a vazio (somente tensão).




SENAI-RO 69

Também são fabricadas chaves seccionadoras interruptoras, do tipo manual ouautomática, que são capazes de desconectar um circuito operando a plenacarga.As chaves seccionadoras podem ser construídas com um só pólo (unipolares)ou com três pólos (tripolares). As primeiras são próprias para utilização emredes aéreas de distribuição; o segundo tipo, normalmente, é utilizado emsubestações de instalação abrigada, em cubículo de alvenaria ou metálico.A figura 55 representa uma chave seccionadora tripolar, do tipo passante,própria para instalação em cubículo blindado.

Figura 55

Fig. 55 - Chave seccionadora tripolar de alta tensão


É necessário que sejam definidos os seguintes elementos para se poder especificar uma chave seccionadora tripolar:

• corrente nominal, em A;• tensão nominal, em kV;• tensão suportável a seco, em kV;

• tenso suportável sob chuva, em kV;• tensão suportável de impulso (TSI), em kV;• uso (interno ou externo);• corrente de curta duração para efeito térmico, valor eficaz, em kA;• corrente de curta duração para efeito dinâmico, valor de pico, em kA;• tipo de acionamento (manual: através de alavanca de manobra, ou

motorizada).

Em geral, as chaves seccionadoras, para a classe de tensão de 15 kV, têmcorrente nominal de 400 A. também são providas de contatos auxiliares, cujonúmero deve ser especificado em função do tipo de serviço que irádesempenhar.




SENAI-RO 70

6.2.9 Relé primário de ação direta (9)

Os relés primários de ação direta são normalmente utilizados emsubestação de consumidor de pequeno e médio portes (3.000 kVA). Nessesrelés, a corrente de carga age diretamente sobre a sua bobina de acionamento,cujo deslocamento de êmbolo, imerso no campo magnético formado por essacorrente, faz movimentar o mecanismo de acionamento do disjuntor, conformese mostra esquematicamente na figura 56.

Figura 56

Fig. 56 - Esquema para utilização de relés de ação direta

Quando as correntes de carga envolvidas são muito grandes, a bobina deacionamento do relé pode ser alimentada através do secundário de umtransformador de corrente, conforme a figura 57.

Figura 57

Fig. 57 - Esquema para utilização dos relés primários de ação direta usando TCs




SENAI-RO 71

Ao contrário dos relés de ação direta, existem os relés de ação indireta, cujabobina de acionamento está ligada diretamente ao secundário dostransformadores de corrente; o comando de disparo do disjuntor é feito, porém,através da energização de sua bobina de abertura por um sistema de correntecontínua.Esse sistema de proteção requer, além dos relés propriamente ditos (dois outrês relés de fase e um relé de neutro), dois ou três transformadores decorrente para proteção, um (1) conjunto retificador-carregador-flutuador, um (1)banco de baterias e uma área fechada para abrigo desses elementos, o quetorna essa proteção extremamente onerosa, e utilizada apenas emsubestações de capacidade superior a 3.000 k VA, em média.

6.2.10 Disjuntor de potência (10)

É um equipamento destinado à manobra e à proteção de circuitosprimários, capaz de interromper grandes potência de curto-circuito durante aocorrência de um defeito.Os disjuntores estão sempre associados a relés, sem os quais não passariamde simples chaves com alto poder de interrupção.Entre os tipos mais conhecidos de disjuntores podem se citados:

Ø disjuntores a grande volume de óleo;

Ø disjuntores a pequeno volume de óleo;Ø disjuntores a hexafluoreto de enxofre (SF6).

Na ordem cronológica de construção de disjuntores, surgiram,primeiramente, dos disjuntores a grande volume de óleo. Devido ao seu baixopoder de interrupção estão sendo, gradativamente, abandonados desde oadvento dos disjuntores a pequeno volume de óleo que, basicamente, serão oobjeto de nosso estudo.Os disjuntores a hexafluoreto de enxofre (SF6), em geral, são fabricados paraníveis de tensão elevados (15kV e acima). A interrupção da corrente se dá nointerior de um recipiente estanque, que contém SF6 a uma pressão aproximada

de 16 kg/cm2

para disjuntores de dupla pressão.Atualmente, as modernas instalações industriais de média tensão (classe 15kV) utilizam largamente disjuntores tripolares a pequeno volume de óleo.

São constituídos dos seguintes elementos:

• carrinho de apoio (não necessário ao seu funcionamento);• pólos que abrigam os elementos de contato e a câmara de interrupção;• suporte metálico de sustentação dos pólos e do mecanismo de

comando.




SENAI-RO 72

A figura 58 mostra um disjuntor a pequeno volume de óleo, fixado nocarrinho de apoio.

Figura 58

Fig. 58 - Disjuntor a pequeno volume de óleo

O princípio de interrupção dos disjuntores, em geral, está na absorção

da energia que se forma durante a abertura dos seus contatos. Uma parte doóleo em torno do arco se transforma em gases, notadamente o hidrogênio, oacetileno e o metano, provocando uma elevada pressão na câmarahermeticamente fechada, proporcional ao valor da corrente interrompida. Essapressão gera um grande fluxo de óleo que é dirigido sobre o arco, extinguindo-o e devolvendo a rigidez dielétrica ao meio isolante.O fluxo de óleo atua sobre o arco em jato transversal, para correntes muitoselevadas de interrupção, ou jato axial, para pequenas correntes capacitivas ouindutivas.

Os gases, assim formados durante uma operação de interrupção decorrente, novamente se condensam, deixando muitas vezes pequenos

resíduos.Uma das funções principais dos dispositivos de extinção de arco é

desionizar a zona de interrupção, quando a corrente atingir o ponto zero dociclo alternado, evitando-se que haja formação de um novo arco,principalmente quando a abertura do circuito se dá na presença de correntescapacitivas.

Os disjuntores a pequeno volume de óleo podem ser fabricados paramontagem fixa ou extraível com operação de fechamento manual ouautomática.Cabe alertar que em projetos industriais não devem ser admitidos relés dereligamento no acionamento de disjuntores. Desde que se efetue odesligamento do disjuntor, a equipe de manutenção da instalação deveidentificar a causa, sanar o defeito para depois restabelecer o circuito.




SENAI-RO 73

A capacidade de interrupção de um disjuntor está ligada, diretamente, àsua tensão de serviço. Assim, se um disjuntor estiver operando num circuitocuja tensão seja inferior à sua tensão nominal, a sua capacidade de interrupçãoserá, proporcionalmente, reduzida.


No pedido de um disjuntor devem constar, no mínimo, as seguintesinformações:

• tensão nominal, em kV;• corrente nominal, em A;•

capacidade de interrupção nominal, em kA;• tempo de interrupção;• freqüência nominal;• tipo de comando: manual ou motorizado;• tensão suportável de impulso, em kV;• acionamento: frontal;• montagem: fixa ou extraível;• construção: aberta ou blindada.

6.2.11 Fusíveis limitadores de corrente (11)

Os fusíveis limitadores primários são dispositivos extremamenteeficazes na proteção de circuitos de média tensão devido às suas excelentescaracterísticas de tempo e corrente.

São utilizados na proteção de transformadores de força acoplados, emgeral, a um seccionador interruptor, ou ainda na substituição do disjuntor geralde uma subestação de consumidor de pequeno porte, quando associados a umseccionador interruptor automático.

A principal característica desse dispositivo de proteção é a suacapacidade de limitar a corrente de curto-circuito devido aos tempos

extremamente reduzidos em que atua. Além disso, possui uma elevadacapacidade de ruptura, o que torna este tipo de fusível adequado paraaplicação em sistemas onde o nível de curto-circuito é de valor muito alto.

Normalmente, os fusíveis limitadores podem ser utilizados tanto emambientes internos como externos, dependendo apenas das características deuso dos seccionadores aos quais estão associados.

Os fusíveis limitadores primários são constituídos de um corpo deporcelana vitrificada, ou simplesmente esmaltada, de grande resistênciamecânica, dentro do qual estão os elementos ativos desse dispositivo.

Os fusíveis limitadores primários são instalados em bases própriasindividuais, conforme se mostra na figura 59, ou em bases incorporadas aos

seccionadores sobre os quais vão atuar.






SENAI-RO 75

A figura 61 fornece alguns detalhes construtivos deste tipo de fusível.

Figura 61

Fig. 61 - Fusível limitador de corrente


No pedido do fusível limitador de corrente devem constar no mínimo asseguintes informações:

• tensão nominal, em kV;• corrente nominal, em A;•

capacidade de interrupção nominal, em kA;• fornecimento com o sinalizador ótico e/ou pino percursor;• designação da base na qual irá operar.

6.2.12 Transformador de potência (12)

É um equipamento estático que, por meio de indução eletromagnética,transfere energia de um circuito chamado primário para um ou mais circuitosdenominados de secundário ou terciário, respectivamente, sendo mantida amesma freqüência, porém, com tensões e correntes diferentes.

Quanto à forma construtiva, os transformadores se classificam em:

Ø transformadores imersos em óleo mineral isolante;Ø transformadores a seco.Esse estudo contemplará somente os transformadores imersos em óleo, devidoà quase exclusividade de sua utilização em projetos industriais. Ostransformadores a seco são empregados mais especificamente em instalaçõesde prédios de habitação ou em locais de alto risco para a vida das pessoas edo patrimônio. São construídos, em geral, em resina epóxi.

Um transformador imerso em óleo mineral é composto basicamente de trêselementos:




SENAI-RO 76

Ø tanque ou carcaça;Ø parte ativa (núcleo e enrolamentos);Ø acessórios (terminais, ganchos, registros etc).

O seu funcionamento está fundamentado nos fenômenos de mútua induçãomagnética entre os dois circuitos (primário e secundário), eletricamenteisolados, porém, magneticamente ligados.

Os transformadores podem ser, quanto ao número de fases;

Ø monobucha (F-T);Ø monofásicos (F-N);Ø bifásicos (2F);Ø trifásicos (3F).

Ao longo deste material didático só se fará referência aos transformadorestrifásicos, devido à sua quase total utilização em sistemas industriais, no Brasil.

A figura 62 apresenta um transformador trifásico com a indicação de todos osseus elementos externos.

Figura 62

Fig. 62 - Transformador de distribuição

O líquido isolante nos transformadores tem a função de transferir o calor gerado pelas partes internas do equipamento para as paredes do tanque e dosradiadores, que são resfriadas naturalmente ou por ventilação forçada, fazendocom que o óleo volte novamente ao interior, retirando calor e devolvendo-o ao

exterior, num ciclo contínuo, segundo o fenômeno de convecção.




SENAI-RO 77

O óleo mineral para transformador deve apresentar uma alta rigidezdielétrica, excelente fluidez e manter as suas características naturaispraticamente inalteradas perante temperaturas elevadas.

O óleo mineral é inflamável e, portanto, cuidados devem ser tomados nainstalação de transformadores. No caso de projetos industriais de produtos dealto risco de incêndio, usando-se transformadores a óleo, estes devem ser localizados distantes e fora da área de risco.

Existe, entretanto, um tipo de líquido isolante, chamado ascarel , cujaspropriedades elétricas se assemelham às do óleo mineral, com a vantagem denão ser inflamável devido ao seu alto poder de poluição, o Governo Federalproibiu a sua utilização em novos equipamentos elétricos.

Quando for estritamente necessária a instalação de transformadores nãoinflamáveis, devem ser especificados transformadores a seco ou a silicone.Os transformadores podem conter óleo mineral do tipo parafínico ou naftênico.Atualmente, as indústrias de transformadores nacionais utilizam o óleo do tipoparafínico para unidades transformadoras da classe de 15 kV.


O pedido de compra de um transformador deve conter, no mínimo, osseguintes elementos:

• potência nominal;

• tensão nominal primária;• tensão nominal secundária;• derivações desejadas (tapes);• ligação dos enrolamentos;• impedância percentual;• acessórios desejados (especificar).

9.3.13 Cabos de baixa tensão (13)

Os condutores isolados são constituídos de fios de cobre mole, em quea resistência mecânica à tração não é fator preponderante. Podem, maiscomumente, ser assim construídos:

1) Fios e cabos com encordoamento simples

Quando o condutor é formado por um único fio ou por duas ou maiscamadas de fios de mesma seção transversal, concêntricas a um fio, cadacamada ou coroa possui o mesmo número de fios da camada anterior, à qualse somam seis tentos, ou seja: 7 fios (1 + 6); 19 fios (1 + 6 + 12); 37 fios (1 + 6+ 12 + 18).

2) Cabos redondos com encordoamento compacto




SENAI-RO 78

São aquele resultantes da compactação do cabo de encordoamento simples,através de uma matriz, reduzindo a sua seção transversal e os espaçosexistentes entre os fios.Em geral, os cabos singelos apresentam os seguintes tipos de encordoamento:

Ø seções de 1,5 a 6 mm2: encordoamento redondo normal;Ø seções superiores a 6 mm2: encordoamento redondo compactado.

Os cabos são, em geral, isolados com dielétricos sólidos, cujo comportamentotérmico e mecânico está em seguida classificado.

a) Termoplásticos

São materiais isolantes que, ao serem submetidos a uma elevação detemperatura, se mantêm em estado sólido até 120 ºC, tornando-se pastosos efinalmente líquidos se esta sofrer acréscimos sucessivos.O dielétrico termoplástico mais comumente utilizado é o cloreto de polivinila(PVC).

b) Termofixos

São materiais isolantes que, ao serem submetidos a temperaturas elevadas,acima do seu limite, se carbonizam, sem passarem pelo estado líquido.

Comparativamente ao isolamento termoplático, o dielétrico termofixo permite,para uma mesma seção transversal de um condutor, uma capacidade nominalde corrente significativamente superior.Os dielétricos termofixos mais comumente utilizados são o polietileno reticulado(XLPE) e a borracha etileno-propileno (EPR).Muito se tem discutido sobre as vantagens de um ou outro isolante. Os cabosisolados em EPR são mais flexíveis do que aqueles isolados em XLPE. Outrasvantagens são anuladas quando se está trabalhando em tensão secundária.


O pedido de aquisição de um condutor secundário deve conter no mínimo asseguinte informações:

• seção nominal, em mm2;• classe de tensão;• natureza do material condutor (cobre ou alumínio);• material da isolação;• material da capa de proteção• tipo (isolado, unipolar, bipolar, tripolar, quadripolar);•

tamanho da bobina.




SENAI-RO 79

6.2.14 Disjuntor de baixa tensão (14)

É um equipamento de comando e de proteção de circuitos de baixatensão, cuja finalidade é conduzir, continuamente, a corrente de carga sobcondições nominais e interromper correntes anormais de sobrecarga e decurto-circuito.Quanto ao tipo de construção, os disjuntores podem ser:

1) Disjuntores abertos

São aqueles em que o mecanismo de atuação, o dispositivo de disparo eoutros são montados em estrutura, normalmente metálica, do tipo aberto. Emgeral, são disjuntores trifásicos de corrente nominal elevada e próprios paramontagem em quadros e painéis. Podem ser acionados manualmente ou amotor. São utilizados como chaves de comando e de proteção de circuitos dedistribuição de motores, de transformadores e de capacitores. Nesse tipo dedisjuntor, seus vários componentes podem ser substituídos em caso de avaria.

2) Disjuntores em caixa moldada

São aqueles em que o mecanismo de atuação, o dispositivo de disparo eoutros são montados dentro de uma caixa moldada em poliéster especial oufibra de vidro, oferecendo o máximo de segurança de operação e elevada

rigidez, e ocupando um espaço por demais reduzido em quadros e painéis.Esses disjuntores são do tipo descartável, pois, quando quaisquer dos seuscomponentes apresentam defeito, tornam-se imprestáveis.

Quanto ao tipo de operação, os disjuntores podem ser:

a) Disjuntores termomagnéticos

São aqueles dotados de disparadores térmicos de sobrecarga eeletromagnéticos de curto-circuito.

b) Disjuntores somente térmicos

São destinados exclusivamente à proteção contra sobrecargas.

c) Disjuntores somente magnéticos

São semelhantes aos disjuntores termomagnéticos quanto ao aspectoexterno. Diferenciam-se destes por serem dotados somente do disparador eletromagnético. São utilizados quando se deseja proteção apenas contracorrentes de curto-circuito.

d) Disjuntores limitadores de corrente




SENAI-RO 80

São aqueles que limitam o valor e duração das correntes de curto-circuito, proporcionando uma redução substancial dos esforços térmicos eeletrodinâmicos. Nesses disjuntores os contatos são separados pelo efeito dasforças eletrodinâmicas de grande intensidade que se originam nas correntes decurto-circuito de valor elevado, fazendo o disjuntor abrir antes que o reléeletromagnético seja sensibilizado.

A figura 63 mostra a parte interior de um disjuntor, enfocando os contatos e acâmara de interrupção.

Figura 63

Fig. 63 - Disjuntor limitador de corrente de baixa tensão

Os disjuntores multipolares, quando submetidos a uma corrente dedefeito ou sobrecarga em qualquer uma das fases isoladamente, abrem,simultaneamente, todos os pólos, evitando uma operação unipolar, comoocorre com os elementos fusíveis.

A proteção de circuitos através de disjuntores leva uma grandevantagem, relativamente à proteção através de fusíveis. As características detempo × corrente dos disjuntores podem ser ajustáveis, ao contrário dosfusíveis, que ainda podem ter as suas características de tempo × correntealteradas quando submetidos à intensidade de corrente próxima à do valor defusão. Entretanto, os disjuntores apresentam uma capacidade de interrupçãoem geral inferior à fusível, principalmente as unidades de corrente nominalabaixo de 1.500 A. Quando instalados em pontos do circuito cuja correntenominal supera a sua capacidade de interrupção, os disjuntores devem ser pré-ligados a fusíveis limitadores de corrente para protegê-los.

Os disjuntores são dotados de câmara de extinção de arco que, emgeral, constituem e uma série de placas metálicas em forma de veneziana,montadas em paralelo entre dois suportes de material isolante. As ranhuras




SENAI-RO 81

das referidas placas sobrepõem-se aos contatos, atraindo o arco que seforma, a partir do deslocamento do contato móvel, para o seu interior,confinando-o e dividindo-o num tempo aproximado de meio ciclo.

A figura 64 mostra a parte frontal de um disjuntor de baixa tensão,indicando os dispositivos de ajuste dos disparadores térmicos eeletromagnéticos.

Figura 64

Fig. 64 - Vista frontal de um disjuntor de baixa tensão


A aquisição de um disjuntor, para utilização em um determinado pontodo sistema, requer que sejam discriminados os seguintes elementos, nomínimo:

• corrente nominal de operação;• capacidade de interrupção;• tensão nominal;• freqüência nominal;• faixa de ajuste dos disparadores;• tipo (termomagnético, limitador de corrente, magnético, térmico);• acionamento (manual ou motorizado).

6.2.15 Voltímetro de ferro móvel (15)

É destinado ao registro instantâneo da tensão em sistemas de correntealternada ou contínua.

Compõe-se de uma bobina fixa que age magneticamente sobre dois

núcleos concêntricos de ferro doce não-magnetizados, sendo um fixo e outromóvel. Ao ser alimentada a bobina, cria-se um campo magnético que atura




SENAI-RO 82

sobre os dois núcleos referidos que, por estarem submetidos a polaridadesiguais, tendem a se repelir. Estando um dos núcleos fixos, conseqüentementeo núcleo móvel a que está preso um ponteiro indicador sofrerá umdeslocamento angular, registrando, em escala adequada, o valor correspondente da tensão do circuito. Quanto mais intenso for o campomagnético da bobina, maior será a deflexão do referido ponteiro. Quando onúcleo móvel deflete em torno do seu eixo, movimenta também a câmara deamortecimento, o ponteiro e a mola de compressão que tem a finalidade defazer o conjunto voltar à posição inicial, à medida que a intensidade do campodiminui.

A figura 65 mostra, esquematicamente, um corte longitudinal de umvoltímetro de ferro móvel cuja aplicação é mais acentuada.

Figura 65

Fig. 65 - Corte longitudinal de um voltímetro de ferro móvel

Os voltímetros são comercializados mais comumente com as seguintesdimensões:

Ø 144 × 144 mm – abertura do painel: 138 × 138 mm;Ø 96 × 96 mm – abertura do painel: 92 × 92 mm;Ø 72 × 72 mm – abertura do painel: 69 × 69 mm.

Existem, também, voltímetros com dimensões retangulares e maisraramente com formato circular. A figura 66 mostra um voltímetro de aplicação

em painéis de controle com escala de 0 a 500 V.

Figura 66

Fig. 66 - Voltímetro






SENAI-RO 84


É necessário que se estabeleçam no pedido de compra para amperímetros, nomínimo, os seguintes elementos:

• dimensões;• fundo de escala ou faixa de escala;• tipo;• freqüência nominal.

6.2.17 Fusível de baixa tensão (17)

É dispositivo dotado de um elemento metálico, com uma seção reduzidana sua parte média, normalmente colocado no interior de um corpo deporcelana, hermeticamente fechado, contendo areia de quartzo degranulometria adequada.

O IEC classifica os fusíveis como de aplicação doméstica e industrial.Os primeiros são acessíveis a pessoas não qualificadas. Ao segundo, somentedevem ter acesso pessoas autorizadas. Essa classificação implica ascaracterísticas construtivas dos fusíveis quanto ao acesso às partes vivas nocaso de substituição.

O elemento metálico, em geral, é de cobre, prata ou estanho. O corpode porcelana é de alta resistência mecânica.

A atuação de um fusível é proporcionada pela fusão do elementometálico, quando percorrido por uma corrente de valor superior ao estabelecidona sua curva de característica tempo × corrente. Após a fusão do elementofusível, a corrente não é interrompida instantaneamente, pois a indutância docircuito a mantém por um curto intervalo de tempo, circulando através do arcoformado entre as extremidades do elemento metálico sólido.

A areia de quartzo, que é o elemento extintor do fusível, absorve toda a

energia calorífica produzida pelo arco, cujo valor do elemento metálico fundidofica envolvido por esta, resultando no final um corpo sólido isolante quemantém a extremidade do fusível ligado à carga, eletricamente separada daoutra extremidade ligada à fonte:

a) Corrente nominal

É aquela que pode percorrer o fusível por tempo indefinido sem queeste apresente um aquecimento excessivo.O valor da corrente de fusão de um fusível é normalmente estabelecido em60% superior ao valor indicado como corrente nominal.

b) Tensão nominal




SENAI-RO 85

É aquela que define a tensão máxima de exercício do circuito em queo fusível deve operar regularmente.c) Capacidade de interrupção

É o valor máximo eficaz da corrente simétrica de curto-circuito que ofusível é capaz de interromper, dentro das condições de tensão nominal e dofator de potência estabelecido.

Os fusíveis do tipo NH e Diazed devem operar satisfatoriamente nascondições de temperatura ambiente para as quais foram projetados. Quantomais elevada a temperatura a que está submetido, mais rapidamente oelemento fusível alcança a temperatura de fusão.

Os fusíveis NH e Diazed são providos de indicadores de atuação doelemento fusível. O indicador é constituído de um fio ligado em paralelo aoelemento fusível, que, quando se funde, provoca a fusão do fio mencionadoque sustenta uma mola pressionada, provocando a liberação do dispositivoindicador, normalmente caracterizado pela cor vermelha.

Os fusíveis são fabricados com duas características distintas deatuação: rápida e retardada. O fusível de característica rápida é maiscomumente empregado nos circuitos que operam em condições de correnteinferior à corrente nominal, como é o caso de circuitos que suprem cargasresistivas.

Já o fusível de efeito retardado é mais adequado aos circuitos sujeitos a

sobrecargas periódicas, como no caso de motores e capacitores.

A figura 68 mostra os diversos elementos componentes de um fusível do tipoDiazed. Já as figuras 69 e 70 mostram, respectivamente, um fusível do tipoNH e a sua base correspondente.

Figura 68

Fig. 68 - Conjunto fusível diazed




SENAI-RO 86

Figura 69

Fig. 69 - Fusível NH


No pedido de compra de um fusível, devem constar, no mínimo, osseguintes elementos:

• corrente nominal;• tamanho da base (fusível NH);• capacidade de ruptura;• característica da curva tempo × corrente (rápido ou com retardo);• componentes (fusível Diazed: base, tampa, parafuso de ajuste, anel de

proteção e fusível).

6.2.18 Chave seccionadora tripolar de baixa tensão (18)

É um equipamento capaz de permitir a abertura de todos os condutoresnão aterrados de um circuito, de tal modo que nenhum pólo possa ser operadoindependentemente.

Os seccionadores podem ser classificados em dois tipos:

a) Seccionador com abertura sem carga

É aquele que somente deve operar com o circuito desenergizado ousob tensão. É o caso das chaves seccionadoras com abertura sem carga.

b) Seccionador sob carga ou interruptor

É aquele que é capaz de operar com o circuito desde a condição decarga nula até a de carga plena.

Figura 70

Fig. 70 - Base para fusível NH




SENAI-RO 87

Os seccionadores de atuação em carga são providos de câmaras deextinção de arco e de um conjunto de molas capaz de imprimir uma velocidadede operação elevada.

A principal função dos seccionadores é permitir que seja feitamanutenção segura numa determinada parte do sistema. Quando osseccionadores são instalados em circuitos de motores devem-se desligar tantoos motores como o dispositivo de controle.

Sobre o dispositivos de seccionamento pode-se estabelecer:

Ø a posição dos contatos ou dos outros meios e seccionamento deve ser visível do exterior ou indicada de forma clara e segura;

Ø os dispositivos de seccionamento devem ser projetados e/ou instalados deforma a impedir qualquer restabelecimento involuntário. Esserestabelecimento poderia ser causado, por exemplo, por choque ouvibrações;

Ø devem ser tomadas medidas para impedir a abertura inadvertida oudesautorizada dos dispositivos de seccionamento, apropriados à aberturasem carga.

O NEC recomenda que os secconadores utilizados em circuitos demotores de até 600 V devem ser dimensionados pelo menos para 115% dacorrente nominal, isto é :

Isec = 1,15 × Inom. motor

Quando são instalados em circuitos de capacitor, devem ser dimensionado pelo menos para 135% da corrente nominal do banco, ou seja:

Isec = 1,35 × Icap

A figura 71 mostra uma chave seccionadora de abertura em carga,indicando-se os seus principais componentes.

Figura 71

Fig. 71 - Chave seccionadora tripolar de baixa tensão




SENAI-RO 88

As chaves seccionadoras devem ser dimensionadas para suportar,durante o tempo de 1s, a corrente de curto-circuito, o valor eficaz (correntetérmica) e o valor de crista da mesma corrente (corrente dinâmica).


A compra de uma chave seccionadora deve acompanhar pelo menos osseguintes elementos:

• tensão nominal;• corrente nominal;• corrente térmica;•

corrente dinâmica;• acionamento (manual rotativo ou motorizado);• contatos auxiliares (se necessário);• operação (em carga ou a vazio);• vida mecânica mínima;• freqüência nominal.

6.2.19 Contator magnético tripolar (19)

É um dispositivo de atuação magnética destinado à interrupção de umcircuito em carga ou a vazio.

O seu princípio de funcionamento baseia-se na força magnética que temorigem na energização de uma bobina e na força mecânica proveniente doconjunto de molas de que se compõe.

Quando a bobina é energizada, a força eletromecânica desta sobrepõe-se à força mecânica das molas, obrigando os contatos móveis a se fecharemsobre os contatos fixos aos quais estão ligados os terminais do circuito,conforme se pode observar, esquematicamente, na figura 72.

Figura 72

Fig. 72 - Componente de um contator






SENAI-RO 90

Os relés de sobrecarga, quando aquecidos à temperatura de serviço,têm, nas suas curvas características de disparo, os tempos reduzidos, emgeral, a 25% ou a 50% dos tempos indicados, dependendo do fabricante.Os relés de sobrecarga devem ser protegidos contra as elevadas correntes decurto-circuito. Normalmente, os fabricantes fornecem a capacidade máxima dosfusíveis que devem ser empregados no circuito para garantir a integridade dorelé e que em nenhuma hipótese deve ser superada,

6.2.21 Chave estrela-triângulo (21)

É um equipamento destinado à partida, com redução de corrente, demotores trifásicos, do tipo indução com disponibilidade de seis bornes paraligação.

As chaves estrela-triângulo são fabricadas pra operação manual ouautomática. No primeiro caso, o tempo para a mudança da conexão estrela pratriângulo é definido pelo operador, enquanto nas chaves automáticas todaoperação é comandada por um relé de tempo que atua sobre os contatorescomponentes da chave, de acordo com o ajuste selecionado.

As chaves estrela-triângulo automáticas são compostas de:

Ø 3 fusíveis no circuito de comando;Ø 3 fusíveis no circuito de força;

Ø 3 contatores;Ø 1 relé bimetálico;Ø 2 botoeiras;Ø 1 relé de tempo;Ø 1 lâmpada de sinalização verde;Ø 1 lâmpada de sinalização vermelha;Ø 1 transformador de comandoØ Indicadores de medidas de tensão e corrente;

A figura 73 representa e esquema de comando de uma chave estrela-triângulo automática.

Figura 73

Fig. 73 - Esquema elétrico de comando de uma chave estrela-triângulo




SENAI-RO 91

A figura 74 mostra o diagrama de ligação da chave estrela-triângulo,anteriormente descrita.

Figura 74

Fig. 74 - Esquema elétrico de ligação dos contatores de uma chave estrela-triângulo

Chaves estrela-triângulo têm o seu uso limitado pela freqüência demanobras permitida pelo relé de sobrecarga. Em geral, essa limitaçãocondiciona as chaves a um máximo de 15 manobras por hora.


Na compra de uma chave estrela-triângulo é necessário que seforneçam, pelo menos, os seguintes dados:

• tensão nominal (a da rede);• corrente nominal (ou potência do motor);• freqüência nominal;• tensão do circuito de comando;• número de manobras desejadas;•

tipo de operação (manual ou automática);• tipo de execução (blindada ou aberta);• medidores indicadores (para execução blindada).

6.2.22 Chave compensadora (22)

É um equipamento destinado à partida, com tensão reduzida, demotores de indução trifásicos.As chaves compensadoras são, normalmente, constituídas de :

Ø 3 fusíveis no circuito de comando;Ø 3 fusíveis no circuito de força;

Ø 3 contatores;Ø 1 autotransformador;




SENAI-RO 92

Ø 1 relé bimetálico;Ø 2 botoeiras;Ø 1 relé de tempo;Ø 1 lâmpada de sinalização verde;Ø 1 lâmpada de sinalização vermelha;Ø 1 transformador de comando.

A figura 75 representa o esquema de comando de uma chavecompensadora automática.

Figura 75

Fig. 75 - Esquema elétrico de comando de uma chave compensadora automática

A sua operação é iniciada quando, pressionando-se a botoeira L, seenergiza a bobina do contator C3, conectando o autotransformador ATR emestrela e energizando a bobina do contator C2 e do relé de tempo RT, atravésdo contato auxiliar CA3.1, na figura 76.

Figura 76

Fig. 76 - Esquema elétrico de força de uma chave compensadora automática








SENAI-RO 95

A figura 77 mostra a vista frontal de um painel de comando.

Figura 77

Fig. 78 - Vista frontal de um painel de comando

Quanto à execução, são providos de porta frontal ou traseira, e partelateral ou traseira aparafusadas.




REFERÊNCIAS

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INDUSTRIAIS (João Mamede Filho 4º Edição)

ELETROTÉCNICA – APLICAÇÃO E INSTALAÇÕES ELÉTRICASINDUSTRIAIS (Délio Pereira Guerrini 2º Edição Revisada )

Documents

PROJETOS ELÉTRICOS INDUSTRIAIS.pdf