Proteção das instalações elétricas - Módulo 3B

8/6/2019 Proteo das instalaes eltricas - Mdulo 3B

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Mdulo ??Dimensionamento de instalaoeltrica pela demanda de consumo

Seminrios Tcnicos 2003Eletricistas e Tcnicos

sMdulo 3 BProteo das instalaes eltricas debaixa tenso contra os efeitos dascorrentes de curto-circuito e sobrecargasatravs de disjuntores e fusveis

Seminrios Tcnicos 2003Eletricistas e Tcnicos

s


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Mdulo 03

Proteo das instalaes eltricas de baixa tenso contra os

efeitos das correntes de curtos-circuitos e sobrecargas atravs de

disjuntores e fusveis

Seminrios Tcnicos Siemens 2003

Eletricistas e Tcnicos


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Proteo das instalaes eltricas de BT contra os efeitos das correntes de CC e sobrecargas atravs de disjuntores e fusveis 2

ndice

Pgina

1. Introduo 3

2. O curto-circuito nas instalaes de BT2.1. Determinao das correntes de curto-circuito 42.2. Determinao da corrente de curto-circuito presumida 62.3. Exemplo Numrico 8

3. Escolha do dispositivo de proteo contra sobrecorrentessegundo a NBR 54103.1. Coordenao entre condutores e dispositivos de proteo 13

4. Caracterstica do Cabo 14

5. Disjuntores5.1. Alerta para a necessidade do valor de I2t na NBR 5410 185.2. Seleo do disjuntor 185.3. Clculo do K2S2 (Integral de Joule) 195.4. Normas de disjuntores no Brasil 195.5. Especificao correta de disjuntor 205.6. Capacidade de Interrupo 205.7. Disjuntor Termomagntico 21

6. Prescries Relativas aos Fusveis6.1. Prescries da NBR 5410 relativa a fusveis 22

6.2 Corrente nominal do fusvel 236.3. Identificaes do fusvel 236.4. Categoria de utilizao 236.5. Faixa de interrupo e capacidade de interrupo 246.6. Seletividade de fusveis 256.7. Tipo de Fusveis 266.8. Curvas 28

7. Estudo do caso Instalaes residenciais 29

8. Glossrio 37

9. Apndice9.1. Estabelecimento da corrente de curto-circuito 389.2. Corrente de curto-circuito para falta distante do gerador 399.3. Metodologia para o clculo do curto-circuito 419.4. Modelo matemtico para clculo da corrente de curto-circuito 429.5. Transformadores MT/BT 439.6. Linhas Eltricas 449.7. Disjuntores 44

10. Anotaes 44


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1. Introduo

As instalaes eltricas de baixa tenso so projetadas e executadas para conduzir a corrente de projeto,isto , a corrente prevista para ser transportada por um circuito durante seu funcionamento normal. Mas

estas instalaes podero, em casos de defeitos, estar sujeitas a condies anormais de funcionamento,

estas condies provocam elevaes do valor da intensidade de corrente eltrica que circula pelos

condutores em relao ao valor da intensidade de corrente de projeto que foi utilizado como base para o

dimensionamento da instalao. A NBR 5410 chama este regime de funcionamento, em que a intensidade

de corrente mais elevada que a intensidade de corrente de projeto, de sobrecorrentes. Dado que a

instalao tem que sobreviver a estes defeitos ocasionais, o dimensionamento correto da instalao dever

oferecer proteo contra condies de sobrecorrente, isto , condies em que a intensidade de corrente

superior ao valor projetado. Estas condies encontram-se subdivididas em sobrecargas e curtos-circuitos.Devido natureza e valores diferentes das correntes associadas s condies de sobrecarga e de curto-

circuito, como ser visto posteriormente, as regras de proteo apresentadas pela norma brasileira so

diferentes, isto porque, os modelos dos fenmenos fsicos que representam cada condio so tambm

diferentes.

De acordo com a terminologia oficial brasileira, definida na norma NBR IEC 50 (826), as definies para

sobrecorrente, correntes de sobrecarga e corrente de curto-circuito so:

Sobrecorrente: Corrente cujo valor excede o valor nominal. Para condutores, o valor nominal a

capacidade de conduo de corrente.

Corrente de sobrecarga: Sobrecorrente em um circuito, sem que haja falta eltrica.

Corrente de curto-circuito: Sobrecorrente que resulta de uma falta, de impedncia desprezvel, entre

condutores vivos que apresentam uma diferena de potencial em funcionamento normal.

Embora esta definio seja formalmente mais correta, devido s tcnicas de deteco da sobrecorrente,

que , o procedimento pelo qual se constata que a intensidade de corrente, em um dado circuito, excede

um valor especificado durante um tempo especificado, do ponto de vista prtico pode-se dizer que as

sobrecargas so condies de funcionamento que provocam uma elevao na intensidade de correntepequena em relao ao valor de projeto. As instalaes eltricas, em particular os condutores, podem

suportar esta condio de funcionamento durante algum tempo sem sofrerem qualquer deteriorao, no

entanto, uma condio anormal, e estas correntes devero ser detectadas e interrompidas, por

dispositivos adequados. Nas condies de curto-circuito a intensidade de corrente assume valores bastante

elevados, em relao corrente de projeto, as instalaes eltricas, em particular os condutores, podem

suportar esta condio de funcionamento durante um tempo muito curto sem sofrerem qualquer

deteriorao, portanto, nesta condio anormal, estas correntes devero ser detectadas e interrompidas,

pelos dispositivos de proteo muito rapidamente.


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Segundo a NBR 5410 todos os condutores vivos devem ser protegidos por um ou mais dispositivos de

seccionamento automtico contra sobrecargas e contra curtos-circuitos. Alm disso, na proteo contra

sobrecargas e a proteo contra curtos-circuitos os dispositivos de proteo devem ser coordenados com

os condutores do circuito. A proteo obtida, usando os procedimentos da NBR 5410, a proteo dos

condutores, o que no garante necessariamente a proteo dos equipamentos ligados a esses condutores.

Os equipamentos a eles ligados devem ter sua proteo especfica, e se necessrio, incorporada no

equipamento.

A norma estabelece para a condio de sobrecarga que, devem ser previstos dispositivos de proteo para

interromper toda corrente de sobrecarga nos condutores dos circuitos antes que esta possa provocar um

aquecimento prejudicial isolao, s ligaes, aos terminais ou s vizinhanas das linhas. Para a condio

de curto-circuito a norma estabelece que, devem ser previstos dispositivos de proteo para interrompertoda corrente de curto-circuito nos condutores dos circuitos, de forma a evitar que os efeitos trmicos e

dinmicos da corrente prevista possam causar a danificao dos condutores e/ou de outros elementos do

circuito.

Segundo a NBR 5410, todos os condutores vivos devem ser protegidos, e segundo a mesma norma so

condutores vivos as fases e o neutro. No Brasil os profissionais no tm o hbito de proteger o neutro nas

instalaes residncias, isto se deve provavelmente disseminao do uso de fusveis e posteriormente de

dispositivos disjuntores unipolares nas entradas de energia eltrica. Como o neutro um condutor vivo, por

onde circula corrente em regime normal, do ponto de vista da segurana pode ser interessante seccionar

este condutor. A norma brasileira permite o seccionamento do neutro, em alguns pases a norma obriga o

seccionamento do neutro. Portanto no Brasil a deciso do seccionamento do neutro do profissional

responsvel pela instalao. Dois pontos devem ser obedecidos no seccionamento do condutor neutro:

O condutor neutro s pode ser seccionado por dispositivo multipolar, isto garante que esse condutor

nunca seccionado antes dos condutores fase, nem restabelecido aps os condutores fase.

O condutor PEN, condutor com funo de neutro e de proteo, freqente e erroneamente chamado de

neutro, nunca pode ser seccionado.

2. O curto-circuito nas instalaes de BT

2.1. Determinao das correntes de curto-circuito

Para o correto dimensionamento dos dispositivos de proteo contra sobrecorrentes necessrio o

conhecimento da magnitude de todas as correntes a que esses sero submetidos, que tero que

interromper ou estabelecer. Este critrio alm de ser uma boa prtica de engenharia tambm uma

exigncia normativa, como pode ser visto no item 5.3.4.2 da NBR 5410, que trata da determinao das

correntes de curto-circuito presumidas, As correntes de curto-circuito presumidas devem ser determinadas


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em todos os pontos da instalao julgados necessrios. Essa determinao pode ser efetuada por clculo

ou por medida.

A determinao prvia de um valor de corrente que o maior possvel, feita a partir de hipteses de pior

caso, chamada corrente de curto-circuito presumida deve ser feita para todos os pontos da instalao

julgados necessrios. Esta determinao , a rigor, um problema bastante complexo que envolve modelos

matemticos sofisticados com parmetros de difcil obteno, e ainda considerando vrias configuraes de

curto-circuito. Uma estimativa muito grosseira pode levar ao sub-dimensionamento dos componentes o que

compromete a segurana dos usurios e o sobre-dimensionamento pode levar ao encarecimento

desnecessrio dos componentes da instalao. Portanto necessrio um conhecimento preciso do valor da

corrente de curto-circuito, nos diversos pontos da instalao.

O clculo das correntes do curto-circuito, em geral, baseado nos valores nominais do componente da

instalao e no arranjo topolgico do sistema, podendo ser feito tanto para a instalao j existente quanto

na fase de projeto. De fato para se projetar uma instalao eltrica de MT de acordo com a norma o

projetista deve calcular as correntes de curto-circuito para a correta especificao dos componentes da

instalao. Em geral, nos sistemas trifsicos, a corrente de curto-circuito presumida, Ik, a que corresponde

a um curto-circuito trifsico. No caso de instalaes alimentadas por rede pblica, devem ser levados em

considerao os dados obtidos da concessionria.

Duas correntes de curto-circuitos, de diferentes magnitudes, devem ser calculadas:

A mxima corrente, denominada corrente de curto-circuito presumida, que determina a capacidade de

interrupo dos dispositivos de proteo e corrente suportvel de curta durao;

A mnima corrente de curto circuito que serve de base para o ajuste dos rels ou seleo da corrente

nominal dos fusveis.

A corrente de curto-circuito mnima presumida geralmente considerada igual corrente de curto-circuito

correspondente a um curto-circuito de impedncia desprezvel ocorrendo no ponto mais distante da linha

protegida.

Para determinao valores mximos e mnimos, quatro tipos de curto-circuitos devero ser considerados:

trifsico, entre fases, entre fases e neutro e entre duas fases e neutro. A figura abaixo ilustra estes tipos de

curto-circuitos.


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Figura 1 Tipos de curto-circuito

2.2. Determinao da corrente de curto-circuito (Icc) presumida

Em uma instalao residencial trs pontos so importantes determinar a corrente de curto-circuito

presumida:

Na entrada de energia para dimensionamento do disjuntor geral.

No quadro de distribuio para dimensionamento dos disjuntores de proteo dos circuitos

terminais.

Nas tomadas para determinao da corrente de curto-circuito presumida mnima.

Para este fim pode-se considerar o modelo abaixo, onde:

XT reatncia do transformador

RT resistncia do transformador

RR resistncia do ramal de entrada

RA resistncia do alimentador

RC resistncia do circuito terminal

L3

L2

L1

Ik

L3

L2

L1

Ik

L3

L2

L1

Ik

L3

L2

L1

Ik

L3

L2

L1

IkIk

Ik

L3

L2

L1

IkIk

Ik

L3

L2

L1

Ik

L3

L2

L1

Ik

1. Trifsico simtrico 2. Entre fases isolado

3. Entre fases e a terra 4. Fase-terra


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Figura 2 Clculo de curto-circuito

Portanto:

22 )( CARTT RRRRXZ ++++=

XT RT RR RA RC

RT

CCentrada

CART

CCtomada

ZZ

VI

ZZZZ

VI

+=

+++=

MT = 13,8 kV

Transformador

Poste com Trafo

(ZT)

220/127V Rede de Distrib. Secundria

Medidor Padro Entrada

Alimentador (RA)

Quadro deDistribuio

Circuitoterminal

Ramal (RR)

Rede de Distrib. Primria

M

MT = 13,8 kV

Transformador

Poste com Trafo

(ZT)

220/127V Rede de Distrib. Secundria

Medidor Padro Entrada

Alimentador (RA)

Quadro deDistribuio

Circuitoterminal

Ramal (RR)

Rede de Distrib. Primria

M


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2.3. Exemplo Numrico.

Clculo de corrrente de curto-circuito (Icc) x condutores.

Tenso: 220/127 V.

Transformador 30 kVA Transformador 45 kVA

Condutores Condutores

35mm2 25mm2 16mm2 10mm2 35mm2 25mm2 16mm2 10mm2

Comprimento

do condutor

(m) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA) Icc (kA)

Comprimento

do condutor


0 1,95 1,93 1,91 1,85 0 2,90 2,86 2,78 2,62

5 1,93 1,91 1,86 1,75 5 2,85 2,80 2,65 2,38

10 1,91 1,88 1,80 1,64 10 2,80 2,72 2,50 2,15

15 1,89 1,85 1,73 1,54 15 2,75 2,63 2,35 1,93

20 1,87 1,81 1,67 1,43 20 2,69 2,53 2,20 1,74

25 1,85 1,77 1,60 1,33 25 2,62 2,44 2,06 1,58

30 1,82 1,73 1,53 1,24 30 2,56 2,34 1,92 1,43

35 1,79 1,69 1,47 1,16 35 2,49 2,24 1,80 1,31

40 1,76 1,65 1,40 1,08 40 2,42 2,15 1,69 1,21

45 1,73 1,60 1,34 1,02 45 2,35 2,06 1,59 1,12

50 1,70 1,56 1,28 0,96 50 2,28 1,98 1,50 1,04

60 1,64 1,48 1,18 0,85 60 2,14 1,82 1,34 0,91

70 1,58 1,39 1,08 0,77 70 2,02 1,68 1,21 0,81

80 1,52 1,32 1,00 0,69 80 1,90 1,55 1,10 0,73

90 1,46 1,25 0,92 0,63 90 1,79 1,44 1,00 0,66

100 1,40 1,18 0,86 0,58 100 1,69 1,34 0,92 0,60




Comprimento

do condutor


Comprimento

do condutor


0 4,73 4,62 4,34 3,84 0 8,82 8,23 7,01 5,42

5 4,58 4,38 3,91 3,21 5 8,06 7,17 5,63 4,04

10 4,41 4,12 3,50 2,71 10 7,29 6,23 4,62 3,17

15 4,22 3,85 3,14 2,32 15 6,59 5,45 3,89 2,60

20 4,03 3,59 2,82 2,02 20 5,96 4,81 3,34 2,20

25 3,83 3,34 2,54 1,78 25 5,42 4,28 2,92 1,91

30 3,65 3,12 2,31 1,59 30 4,94 3,85 2,59 1,68

35 3,46 2,91 2,11 1,43 35 4,54 3,49 2,33 1,50

40 3,29 2,72 1,94 1,30 40 4,19 3,19 2,11 1,36

45 3,13 2,56 1,80 1,19 45 3,88 2,94 1,93 1,24

50 2,98 2,40 1,67 1,10 50 3,61 2,72 1,78 1,14

60 2,71 2,14 1,46 0,95 60 3,17 2,36 1,53 0,98

70 2,47 1,93 1,30 0,84 70 2,82 2,09 1,35 0,86

80 2,27 1,75 1,16 0,75 80 2,53 1,87 1,20 0,76

90 2,09 1,60 1,06 0,68 90 2,30 1,69 1,09 0,69

100 1,94 1,47 0,97 0,62 100 2,11 1,54 0,99 0,63


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s


Tenso: 220/127 V.

Transformador 112,5 kVA Transformador 225 kVA



Comprimento

do condutor


Comprimento

do condutor


0 6,87 6,57 5,87 4,82 0 12,08 10,76 8,45 6,05

5 6,47 5,97 4,97 3,76 5 10,39 8,73 6,34 4,29

10 6,04 5,38 4,22 3,03 10 8,94 7,21 5,01 3,31

15 5,61 4,84 3,63 2,52 15 7,76 6,09 4,12 2,68

20 5,20 4,37 3,17 2,15 20 6,81 5,24 3,49 2,25

25 4,82 3,96 2,80 1,87 25 6,04 4,59 3,02 1,94

30 4,47 3,60 2,51 1,65 30 5,42 4,08 2,67 1,70

35 4,16 3,30 2,26 1,48 35 4,90 3,67 2,38 1,52

40 3,88 3,04 2,06 1,34 40 4,48 3,33 2,15 1,3745 3,63 2,82 1,89 1,22 45 4,11 3,04 1,96 1,25

50 3,40 2,62 1,75 1,13 50 3,80 2,80 1,80 1,14

60 3,02 2,30 1,51 0,97 60 3,30 2,42 1,55 0,98

70 2,71 2,04 1,33 0,85 70 2,91 2,13 1,36 0,86

80 2,45 1,83 1,19 0,76 80 2,60 1,90 1,21 0,77

90 2,24 1,66 1,08 0,68 90 2,35 1,71 1,09 0,69

100 2,06 1,52 0,98 0,62 100 2,15 1,56 0,99 0,63

Transformador 500 kVA

Condutores

35mm2 25mm2 16mm2 10mm2

Comprimento

do condutor


0 18,63 14,82 10,16 6,66

5 13,95 10,65 7,04 4,52

10 11,02 8,24 5,36 3,42

15 9,06 6,70 4,32 2,74

20 7,67 5,64 3,62 2,29

25 6,64 4,86 3,11 1,97

30 5,86 4,27 2,73 1,72

35 5,23 3,81 2,43 1,5340 4,73 3,44 2,19 1,38

45 4,31 3,13 1,99 1,26

50 3,96 2,88 1,83 1,15

60 3,41 2,47 1,57 0,99

70 2,99 2,16 1,37 0,86

80 2,66 1,93 1,22 0,77

90 2,40 1,74 1,10 0,69

100 2,18 1,58 1,00 0,63


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Clculo de corrrente de curto-circuito (Icc) x condutores.

Tenso: 380/220 V.




Comprimento

do condutor


Comprimento

do condutor


0 1,70 1,70 1,69 1,67 0 2,82 2,81 2,78 2,71

5 1,70 1,69 1,67 1,64 5 2,81 2,78 2,72 2,60

10 1,69 1,68 1,65 1,60 10 2,79 2,75 2,66 2,48

15 1,68 1,67 1,63 1,56 15 2,76 2,71 2,59 2,35

20 1,68 1,66 1,61 1,52 20 2,74 2,67 2,51 2,22

25 1,67 1,65 1,59 1,47 25 2,71 2,63 2,43 2,09

30 1,66 1,63 1,56 1,42 30 2,68 2,58 2,34 1,97

35 1,65 1,62 1,53 1,38 35 2,65 2,53 2,26 1,86

40 1,64 1,60 1,50 1,33 40 2,62 2,48 2,18 1,75

45 1,63 1,59 1,48 1,28 45 2,58 2,43 2,10 1,65

50 1,62 1,57 1,45 1,24 50 2,55 2,38 2,02 1,56

60 1,60 1,54 1,39 1,15 60 2,48 2,27 1,88 1,41

70 1,58 1,50 1,33 1,07 70 2,40 2,17 1,74 1,27

80 1,55 1,46 1,27 1,00 80 2,33 2,07 1,62 1,16

90 1,53 1,43 1,21 0,94 90 2,25 1,98 1,52 1,07

100 1,50 1,39 1,16 0,88 100 2,18 1,88 1,42 0,99

Transformador 112,5 kVA Transformador 150 kVACondutores Condutores


Comprimento

do condutor


Comprimento

do condutor


0 4,21 4,17 4,08 3,90 0 5,57 5,50 5,32 4,96

5 4,16 4,10 3,93 3,62 5 5,48 5,34 5,02 4,43

10 4,11 4,01 3,76 3,33 10 5,36 5,16 4,69 3,94

15 4,04 3,91 3,58 3,04 15 5,24 4,96 4,36 3,50

20 3,98 3,80 3,39 2,78 20 5,10 4,76 4,05 3,13

25 3,90 3,69 3,21 2,55 25 4,96 4,55 3,76 2,81

30 3,82 3,57 3,04 2,35 30 4,81 4,34 3,49 2,55

35 3,74 3,45 2,87 2,17 35 4,66 4,14 3,25 2,33

40 3,66 3,33 2,71 2,01 40 4,51 3,95 3,03 2,14

45 3,58 3,22 2,57 1,87 45 4,36 3,77 2,84 1,97

50 3,49 3,11 2,44 1,74 50 4,21 3,60 2,67 1,83

60 3,32 2,89 2,20 1,54 60 3,93 3,28 2,37 1,60

70 3,16 2,70 2,00 1,37 70 3,68 3,01 2,13 1,41

80 3,00 2,52 1,83 1,24 80 3,44 2,77 1,92 1,27

90 2,85 2,36 1,68 1,13 90 3,22 2,56 1,76 1,15

100 2,71 2,21 1,55 1,03 100 3,03 2,38 1,61 1,05


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s


Tenso: 380/220 V.




Comprimento

do condutor


Comprimento

do condutor


0 8,21 8,02 7,52 6,65 0 16,68 15,40 12,83 9,71

5 7,95 7,60 6,79 5,57 5 15,02 13,17 10,11 7,12

10 7,65 7,14 6,07 4,69 10 13,42 11,28 8,20 5,56

15 7,32 6,67 5,43 4,01 15 11,98 9,76 6,85 4,54

20 6,98 6,21 4,87 3,49 20 10,75 8,54 5,86 3,83

25 6,65 5,79 4,40 3,08 25 9,70 7,57 5,11 3,31

30 6,32 5,40 4,00 2,74 30 8,80 6,78 4,52 2,92

35 6,00 5,04 3,66 2,47 35 8,04 6,13 4,05 2,60

40 5,70 4,71 3,36 2,25 40 7,39 5,59 3,67 2,35

45 5,42 4,42 3,11 2,06 45 6,83 5,14 3,35 2,14

50 5,16 4,16 2,89 1,90 50 6,35 4,75 3,09 1,97

60 4,69 3,70 2,52 1,65 60 5,55 4,12 2,66 1,69

70 4,28 3,33 2,24 1,45 70 4,92 3,63 2,34 1,48

80 3,92 3,02 2,01 1,30 80 4,42 3,25 2,08 1,32

90 3,62 2,76 1,82 1,17 90 4,01 2,94 1,88 1,19

100 3,35 2,54 1,67 1,07 100 3,66 2,68 1,71 1,08


14/52

s


3. Escolha do dispositivo de proteo contra sobrecorrentes segundo a NBR 5410

Disjuntor 5SX Disjuntores Sentron VL

A norma NBR 5410 Instalaes eltricas de baixa tenso no item 5.3 Proteo contra sobrecorrentes determina

os critrios para utilizao de fusveis e disjuntores na proteo contra sobrecorrentes de cabos eltricos. A proteo

do cabo dever ser contra sobrecargas e curto-circuito. A norma determina ainda que estas protees

podero ser feitas por um nico dispositivo, que garantem simultaneamente a proteo contra correntes

de sobrecarga e contra correntes de curto-circuito, ou por dispositivos distintos, um para a proteo

contra correntes de sobrecarga e outro para a proteo contra correntes de curto-circuito.

A NBR 5410 apresenta os nicos dispositivos possveis de utilizao no Brasil:

disjuntores, conforme NBR 5361, IEC 947-2 ou IEC 898;

dispositivos fusveis tipo gG conforme NBR 11840;

disjuntores associados a dispositivos fusveis conforme IEC 947-2 ou IEC 898.

Quanto aos dispositivos fusveis no h dvidas, pois h somente uma norma a NBR 11840. Para

disjuntores com corrente nominal acima de 100A, tambm s h uma norma a NBRIEC 60947-2. O grande

problema de especificao que causa dvidas em projetistas e instaladores os disjuntores at 100A, onde

h duas normas diferentes para os disjuntores, a NBR 5361 e NBRIEC 60898. Neste ponto preciso

ressaltar o alerta que a norma faz quando da utilizao dos dispositivos NBR 5361.

Quando da aplicao de disjuntores conforme NBR 5361, devem ser levados em considerao os valores de I2

(corrente convencional de atuao), tc (tempo convencional) bem como a integral de Joule (caracterstica I2t).


15/52

s


Unindo a norma com o CDC, lembrando da inverso do nus da prova, cabe ao projetista que especificar e

o instalador que usar a obrigao da apresentao da integral de Joule. Portanto especificar ou usar um

disjuntor NBR 5361 sem antes solicitar do fabricante a integral de Joule assumir uma responsabilidade

que no se sabe se poder cumprir.

Do ponto de vista quantitativo, a escolha do valor da corrente nominal do disjuntor ou fusvel, a norma

brasileira apresenta um conjunto de 3 relaes que devem ser satisfeitas entre as caractersticas tcnicas

do dispositivo de proteo e as caractersticas do condutor a ser protegido.

A primeira relao a que pode ser chamada de condio nominal, esta relao visa garantir que o

dispositivo de proteo no ir atuar durante uma condio normal de operao e ir atuar e ir atuar em

uma condio anormal.

A segunda relao a que pode ser chamada de condio de sobrecarga, esta relao visa garantir que

o dispositivo de proteo ir atuar, durante uma condio de sobrecarga, antes que um condutor possa

sofrer qualquer deteriorao.

A terceira relao a que pode ser chamada de condio de curto-circuito, esta relao visa garantir

que o dispositivo de proteo ir atuar durante uma condio de curto-circuito, antes que um condutor

possa sofrer qualquer deteriorao.

3.1. Coordenao entre condutores e dispositivos de proteo

A caracterstica de funcionamento de um dispositivo de protegendo um circuito contra sobrecargas deve

satisfazer s duas seguintes condies:

a) IB In Iz ;

b) I2 1,45 Iz .

c) i20

t

dt k2 S2

Onde:

IB a corrente de projeto do circuito;

Iz a capacidade de conduo de corrente dos condutores, nas condies previstas para sua

instalao (ver tabela de capacidade de corrente);


16/52

s


In a corrente nominal do dispositivo de proteo (ou corrente de ajuste, para dispositivos

ajustveis), nas condies previstas para sua instalao;

I2 a corrente convencional de atuao, para disjuntores, ou corrente convencional de fuso, para

fusveis.

i20

t

dt a integral de Joule que o dispositivo de proteo deixa passar, em ampres quadrados-segundo;k2 S2 a integral de Joule para aquecimento do condutor desde a temperatura mxima para servio

contnuo at a temperatura de curto-circuito, admitindo aquecimento adiabtico, sendo:

k igual 115 para condutores de cobre com isolao de PVC;

135 para condutores de cobre com isolao de EPR ou XLPE;

74 para condutores de alumnio com isolao de PVC;

87 para condutores de alumnio com isolao de EPR ou XLPE;115 para as emendas soldadas a estanho nos condutores de cobre correspondendo a uma

temperatura de 160oC;

S a seo do condutor em milmetros quadrados.

NOTA - A condio b) aplicvel quando for possvel assumir que a temperatura limite de sobrecarga dos

condutores (ver tabela de temperatura dos cabos) no seja mantida por um tempo superior a 100 h durante

12 meses consecutivos ou por 500 h ao longo da vida til do condutor. Quando isso no ocorrer, a condio

b) deve ser substituda por: I2 Iz

4. Caractersticas do condutor

IN

ZIS

SICC

KPVC 70 100 160

EPR 90 130 250XLPE 90 130 250

Condutor

Cobre

Alumnio

PVC

EPR

XLPE

Temperatura


17/52

s


Figura 4 Temperatura mxima dos condutores

Temperatura mxima para servio contnuo - zTemperatura de sobrecarga - sTemperatura de curto-circuito - kz - I = Iz R = zs - 100 h / 12 meses; 500 h / vida tilI = 1,45 Iz R Sk - 5 segundos

Condutores isolados ou condutores unipolares:

em eletroduto aparente de seo circular sobre parede ou espaado da mesma

em eletroduto aparente de seo no circular sobre parede

em eletroduto de seo circular embutido em alvenaria

em eletrocalha sobre parede em percurso horizontal ou vertical

em canaleta fechada encaixada no piso ou no solo em eletrocalha ou perfilado suspensa(o)

em canaleta provida de separaes sobre parede

Cabos unipolares ou condutormultipolar:

em espao de construo

em forro falso ou em piso elevado

Fase

Neutro PETerra

3 x Condutorescarregados ( FF N )

FaseS = 1,5 mm

A = 15,5A

Fase

Neutro PETerra


FaseS = 1,5 mm

A = 15,5A

Eletroduto

Fase

Neutro PETerra


FaseS = 1,5 mm

A = 15,5A

Fase

Neutro PETerra


FaseS = 1,5 mm

A = 15,5A

Fase

Neutro PETerra


FaseS = 1,5 mm

A = 15,5A

Eletroduto


18/52

s


Condutores isolados em eletroduto:

de seo circular em espao de construo

de seo no circular em espao de construo de seo no circular embutido em alvenaria

Figura 5 Situao mais comum nas instalaes prediais

Seleo do Disjuntor

Um disjuntor no pode atuar quando a corrente que circula por ele for inferior ao valor da corrente prevista

no projeto. Quando ocorre este desarme indesejado freqentemente causa transtornos aos usurios da

carga alimentada por este circuito. O disjuntor deve ento permitir que o circuito opere continuamente,

cumprindo a sua funo, quando nenhuma anomalia acontece. Em contrapartida um disjuntor tem que atuarsempre que a corrente que circula por ele for superior capacidade de corrente do condutor que est lidado

a jusante dele. Isto a razo de existir do disjuntor, ou seja, proteger o cabo contra sobrecorrente. Este

desempenho que se espera do disjuntor, que no perturbe o circuito quando tudo est bem e que

interrompa quando h uma sobrecorrente, expresso matematicamente por esta relao - IB In Iz, que

apresentada na NBR 5410.

Para que se possa garantir a integridade do cabo preciso garantir no s que o disjuntor vai operar em

uma condio de sobrecorrente, mas que esta operao se dar antes que o cabo seja danificado pelo

aquecimento provocado pela sobrecorrente. Neste ponto entra a segunda relao, chamada aqui de

71,5 A81,3 A77,0 A87,5 A88,0 A100,0 A110,0 A125,0 A35,0

57,9 A65,7 A62,3 A70,7 A71,2 A80,8 A89,0 A101,0 A25,0

44,2 A49,4 A47,6 A53,2 A54,4 A60,8 A68,0 A76,0 A16,0

32,5 A37,1 A35,0 A39,9 A40,0 A45,6 A50,0 A57,0 A10,0

23,4 A26,7 A25,2 A28,7 A28,8 A32,8 A36,0 A41,0 A6,0

18,2 A20,8 A19,6 A22,4 A22,4 A25,6 A28,0 A32,0 A4,0

13,7 A15,6 A14,7 A16,8 A16,8 A19,2 A21,0 A24,0 A2,5

10,1 A11,4 A10,9 A12,3 A12,4 A14,0 A15,5 A17,5 A1,5

3 Cond.(FFF-FFN)

2 Cond.(FF-FN)

3 Cond.(FFF-FFN)

2 Cond.(FF-FN)

3 Cond.(FFF-FFN)

2 Cond.(FF-FN)

3 Cond.(FFF-FFN)

2 Cond.(FF-FN)

Seo(mm 2)

4 circuitos

por eletroduto

3 circuitos

por eletroduto

2 circuitos

por eletroduto

1 c ircuito

por eletroduto

Con-

dutor

71,5 A81,3 A77,0 A87,5 A88,0 A100,0 A110,0 A125,0 A35,0

57,9 A65,7 A62,3 A70,7 A71,2 A80,8 A89,0 A101,0 A25,0

44,2 A49,4 A47,6 A53,2 A54,4 A60,8 A68,0 A76,0 A16,0

32,5 A37,1 A35,0 A39,9 A40,0 A45,6 A50,0 A57,0 A10,0

23,4 A26,7 A25,2 A28,7 A28,8 A32,8 A36,0 A41,0 A6,0

18,2 A20,8 A19,6 A22,4 A22,4 A25,6 A28,0 A32,0 A4,0

13,7 A15,6 A14,7 A16,8 A16,8 A19,2 A21,0 A24,0 A2,5

10,1 A11,4 A10,9 A12,3 A12,4 A14,0 A15,5 A17,5 A1,5

3 Cond.(FFF-FFN)

2 Cond.(FF-FN)

3 Cond.(FFF-FFN)

2 Cond.(FF-FN)

3 Cond.(FFF-FFN)

2 Cond.(FF-FN)

3 Cond.(FFF-FFN)

2 Cond.(FF-FN)

Seo(mm 2)

4 circuitos

por eletroduto

3 circuitos

por eletroduto

2 circuitos

por eletroduto

1 c ircuito

por eletroduto

Con-

dutor


19/52

s


condio de sobrecarga. A norma do condutor define como temperatura de sobrecarga a temperatura que o

cabo deve suportar por uma hora.

I2 = 1,45 IN p/ NBR IEC 60898

I2 = 1,30 IN p/ NBR IEC 60947-2

Para que se assegurar proteo efetiva do curto-circuito necessrio garantir que a energia que o

disjuntor deixa passa inferior energia que o cabo pode suportar sem deteriorar a sua isolao. Este o

conceito da condio de curto-circuito, embora este conceito intuitivamente seja simples nem sempre de

fcil verificao. Isto ocorre por duas razes, abaixo exposta:

A curva de suportabilidade trmica do cabo normalmente no fornecida pelos fabricantes de cabo, nas

documentaes tcnicas fornecidas - p. ex. catlogos, e deve ser construda pelo usurio baseado na

norma IEC 60949.

A curva da energia que o disjuntor deixa passar, nem sempre fornecida pelos fabricantes de

disjuntores (a NBR 5410 no item 5.3.2.1 alerta para a necessidade de se solicitar aos fabricantes de

disjuntores conforme a NBR 5361 esta curva).

Os disjuntores baseados nas normas IEC, no caso residencial a NBRIEC 60898, por razes de coerncia,

uma vez a norma de instalaes tambm baseada na IEC, j apresentam esta compatibilidade.

A curva abaixo corresponde representao grfica e indica, para um dado valor de intensidade de

corrente, o tempo que o condutor pode suportar essa corrente sem se degradar.

Figura 6 Curva coordenao de proteo

I2t

I

BCK .

S

IB

Curva de suportabilidadedo condutor

Integral e Joule doDisjuntor


20/52


21/52

s


Maior potncia em VAs que pode ser ligado por circuito em uma rede 220/127V

3 circuitos 4 circuitos

FN FF FFF FN FF FFF

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Seo(mm2)

(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)

1.5

2.5

4.0

6.0

10.0

16.0

25.0

35.0

1.270

2.032

2.540

3.175

4.064

6.350

8.890

10.160

10

16

20

25

32

50

70

80

2.200

3.520

4.400

5.500

7.040

11.000

15.400

17.600

10

16

20

25

32

50

70

80

3.811

4.954

6.097

9.526

12.194

15.242

24.006

26.674

10

13

16

25

32

40

63

70

1.270

1.651

2.540

3.175

4.064

6.350

8.001

10.160

10

13

20

25

32

50

63

80

2.200

2.860

4.400

5.500

7.040

11.000

13.860

17.600

10

13

20

25

32

50

63

80

3.811

4.954

6.097

7.621

12.194

15.242

19.053

26.674

10

13

16

20

32

40

50

70

Maior potncia em VAs que pode ser ligado por circuito em uma rede 380/220V

1 circuito 2 circuitos

FN FFF FN FFF

Potncia Disjuntor Potncia Disjuntor Potncia Disjuntor Potncia Disjuntor

Seo

(mm2)

(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)

1.5

2.5

4.0

6.0

10.0

16.0

25.0

35.0

3.520

4.400

5.500

8.800

11.000

15.400

22.000

27.500

16

20

25

40

50

70

100

125

8.556

13.164

16.454

21.062

32.909

41.465

52.654

65.818

13

20

25

32

50

63

80

100

2.860

3.520

5.500

7.040

8.800

11.000

17.600

22.000

13

16

25

32

40

50

80

100

6.582

10.531

13.164

16.454

26.327

32.909

46.073

52.654

10

16

20

25

40

50

70

80


FN FFF FN FFF

Potncia Disjuntor Potncia Disjuntor Potncia Disjuntor Potncia Disjuntor

Seo

(mm2)

(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)

1.5

2.5

4.0

6.0

10.0

16.0

25.0

35.0

2.200

3.520

4.400

5.500

7.040

11.000

15.400

17.600

10

16

20

25

32

50

70

80

6.582

8.556

10.531

16.454

21.062

26.327

41.465

46.073

10

13

16

25

32

40

63

70

2.200

2.860

4.400

5.500

7.040

11.000

13.860

17.600

10

13

20

25

32

50

63

80

6.582

8.556

10.531

13.164

21.062

26.327

32.909

46.073

10

13

16

20

32

40

50

70


22/52

s


Todo dispositivo que garanta a proteo contra curtos-circuitos deve atender a condio sua capacidade de

interrupo deve ser, no mnimo, igual corrente de curto-circuito presumida no ponto da instalao, exceto

quando um outro dispositivo com a capacidade de interrupo necessria for instalado a montante.

5.3. Clculo do K2S2 (Integral de Joule)

Condutor cobre/PVC #2,5 mm2

K = 115 ! K2 = 13225

S= 2,5 ! S2 = 6,25

K2S2 = 13225x6,25

K2S2 = 82.656,25 A2s

5.4. Normas de disjuntores no Brasil

NBR IEC 60947-2

Disjuntores para CA e CC

Tenses nominais at 1000V (CA) e 1500V (CC)

Quaisquer correntes nominais, mtodos de construo e aplicaes

NBR IEC 60898

Disjuntores para CA (50/60 Hz)

Disjuntores a ar

Tenses nominais at 440V (entre fases)

Correntes nominais at 125A

Capacidades de interrupo nominais at 25kA

Uso por pessoas no advertidas / sem manuteno

Curvas padronizadas de disparo ( tempo x corrente ) dos Disjuntores 5SX

Curva B e C Segundo a Norma NBR IEC 60898

Tempo convencional:

In at 63 A (inclusive) ! 60 minutos

In acima de 63 A ! 120 minutosFoco Bsico: Proteo de condutores contra curtos e sobrecargas.


23/52

s


Curvas de disparo segundo a norma NBR IEC 60898.

de extrema importncia na especificao do Disjuntor conhecer a natureza da carga, assim escolhendo a

melhor Curva de disparo. O disjuntor deve proteger a instalao, porm sem provocar disparo intempestivo.

Caractersticas da Curva B:

O disparador magntico durante o curto-circuito atua entre 3 e 5 x In (corrente nominal).

Destinado a proteo dos condutores que alimentam cargas de natureza resistiva. (Ex: Chuveiros,

Aquecedores, Lmpadas Incandescentes, etc).

Caractersticas da Curva C:

O disparador magntico atua entre 5 e 10 x In (corrente nominal).

Destinado a proteo dos condutores que alimentam cargas de natureza indutiva. (Ex.:Motores, Eletro

bombas, Compressores, etc).

Caractersticas da Curva D:

O disparador magntico atua entre 10 e 50 x In (corrente nominal).

Destinado a proteo dos condutores que alimentam cargas de natureza fortemente indutiva.

(Ex: Transformadores e demais cargas com elevada corrente de partida. Acima de 10xIn (corrente nominal).

300

60

10

1

10

1

0,1

0,011 2 3 4 5 6 810 15 20 3040

x In

segundos

minutos

tempo

B C

1,13 x In (corrente de no disparo)1,45 x In (corrente de disparo)

300

60

10

1

10

1

0,1

0,011 2 3 4 5 6 810 15 20 3040

x In

segundos

minutos

tempo

B C

1,13 x In (corrente de no disparo)1,45 x In (corrente de disparo)

Modelo Curvas

5SX1 B e C

5SX2 C

5SX4 C

5SX5 C5SX6 C

5SX7 C

Modelo Curvas

5SX1 B e C

5SX2 C

5SX4 C

5SX5 C5SX6 C

5SX7 C


24/52

s


Na prtica as Curvas destinadas para proteo das instalaes eltricas residencial contra curtos-circuitos,

so as Curvas B e C.

5.5. Especificao correta de um disjuntor termomagntico

Caractersticas

Tenso nominal - Ue

Corrente nominal - IN

Corrente de operao (ajuste) do disparador de sobrecarga - I r

Limiar de disparo instantneo - Im

Capacidade de interrupo nominal - Icu = Icn Corrente convencional de no atuao - Int = II

Corrente convencional de atuao It = I2

Disjuntor termomagtico em caixa moldada, monopolar, corrente nominal 32A, curva C, tenso 220 V,

capacidade de interrupo nominal 5kA, de acordo com a NBRIEC 60898.

Dispositivos paracompresso de

condutoresGarantia de conexoperfeita, inclusive no

uso de cabos flexveis(at 32A)

Cdigo de barrasCdigo de barras

impresso no prprioproduto

Fixao rpidaem trilhos DIN

Agilidade e economianos processos de

montagem e

manuteno

Normas tcnicasatuais NBR IEC

Adequado proteodos fios e cabos

produzidos no Brazil

Capacidade deinterrupo

Alto desempenhodas redes usuais

no Brasil

Curvas tipo B e CCaractersticas

adequadas a cada tipode circuito/instalao

BornesprotegidosProteo contratoques acidentais

Alavanca embutidaGarantia de proteocontra manobrasacidentais

Possibilidade detravamentoAssegura a proteodurante o trabalho demanuteno nasinstalaes eltricas

Selo INMETROO primeiro com qualidadecomprovada (de 0,5A at 70A)

Disparo livreGarante atuao em caso de

curto-circuito e sobrecargasmesmo com a alavancatravada

Sistema especial deescape de gasesSegurana e rapidez nodesligamento de defeitos

Controle de qualidadeRegistro individual do lote erigoroso controle de manuteno


25/52

s


5.6. Capacidade de interrupo

Icu Icn Capacidade de interrupo para a qual as condies prescritas de acordo com uma seqncia de

ensaio especificada no inclui a capacidade do disjuntor conduzir 0,85 vezes a sua corrente de no

atuao durante o tempo convencional

Ics Capacidade de interrupo para a qual as condies prescritas de acordo com uma seqncia deensaio especificada inclui a capacidade do disjuntor conduzir 0,85 vezes a sua corrente de no atuao

durante o tempo convencional

5.7. Disjuntor termomagntico 5SX

Figura 7 Disjuntor 5SX - Siemens

Rebites em Alumnio

Abafador em ao zincado

Chapa de extino em ao

Parafusos de Ligaoem ao zincado

Presilha de aperto em aozincado(at 32A)

Cursor de Fixao Rpida emnylon

Contato Fixo em cobreestanhado com pastilhas de

cobre e prata

Cordoalhas decobre

Lmina de bimetalcom enrolamento em ligas de

N i -C r

Bobina em fio decobre esmaltado

Terminal de Ligaoem cobre estanhado

Ajuste do disparotrmico

Carcaa em Uria Contato mvel em cobreestanhado com pastilhas de

cobre e prata

Acionador em nylon

ResistnciaAdicional

Articulao dedesligamento em

PES com fibra

Terminal em aozincado

Ajuste do disparomagntico

ncora de disparo em aocobreado e niquelado

Isolao empapel isolante

Arrastador paradesligamento entreplos multipolares

Suporte magntico emao cobreado ou estanhado


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s


6. Prescries Relativas aos Fusveis

Para a proteo de pessoas contra choques eltricos, trs situaes devem ser consideradas:" quando o dispositivo-fusvel montado e instalado apropriadamente com base-fusvel, fusvel e, onde

aplicvel, peas de ajuste, porta-fusvel e invlucro fazendo parte do dispositivo-fusvel (condies

normais de servio);

" durante a substituio do fusvel;

" quando o fusvel e, onde aplicvel, o porta-fusvel so removidos.

O dispositivo-fusvel deve ser projetado de tal forma que as partes vivas no sejam acessveis, quando a

base for instalada e ligada (fiao de alimentao) em uso normal com a pea de ajuste, se existir, fusvel e

porta-fusvel em posio. Onde a base tiver partes vivas no protegidas e previstas para serem cobertas

quando instaladas, por blindagem que no faa parte do dispositivo-fusvel, estas partes vivas so

consideradas como no-acessveis.

O grau de proteo deve ser pelo menos IP-2X, quando o fusvel est sob condies normais de servio.

Durante a reposio do fusvel, o grau de proteo pode ser temporariamente reduzido a IP-1X (ver Anexo

A).

Onde um porta-fusvel utilizado, ele deve reter o fusvel durante as operaes de insero e remoo dabase.

6.1. Prescries da NBR 5410 relativo a dispositivos fusveis

As bases de dispositivos fusveis em que o porta-fusvel do tipo roscvel devem ser ligadas de maneira

que o contato central se encontre do lado da origem da instalao.

As bases de dispositivos fusveis em que o porta-fusvel do tipo plugue devem ser dispostas de modo a

excluir a possibilidade de se estabelecer, atravs de um porta-fusvel, contatos entre partes condutoras

pertencentes a duas bases vizinhas.

Os dispositivos fusveis cujos fusveis sejam susceptveis de substituio por pessoas que no sejam nem

advertidas (BA4) nem qualificadas (BA5), conforme a tabela 12, devem ser de um modelo que atenda s

prescries de segurana da NBR 11840. Os dispositivos fusveis ou os dispositivos combinados

comportando fusveis susceptveis de serem substitudos apenas por pessoas advertidas (BA4) ou

qualificadas (BA5), conforme a tabela 12, devem ser instalados de tal maneira que os fusveis possam ser

retirados ou colocados sem qualquer risco de contato fortuito com partes vivas.


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s


Figura 8 - Fusveis NH e Diazed

6.2. Corrente nominal do fusvel

A corrente nominal do fusvel, expressa em amperes, deve ser escolhida entre os seguintes valores:

2 - 4 - 6 - 8 10 - 12 - 16 - 20 - 25 - 32 - 40 - 50 - 63 - 80 - 100 - 125 160 - 200 - 250 - 315 - 400 - 500 -630 - 800 - 1000 - 1250.

6.3. Identificaes do fusvel

As seguintes informaes devem ser marcadas em todos os fusveis, com exceo dos fusveis muito

pequenos:

" nome do fabricante ou marca registrada, pela qual pode ser facilmente identificado;

" referncia de catlogo ou designao de tipo, suficientemente detalhada para permitir obter do

fabricante todas as caractersticas relevantes;

" tenso nominal;

" corrente nominal (para o tipo gM);

" faixa de interrupo e categoria de utilizao (cdigo de letra), quando aplicvel;

" tipo de corrente e, se aplicvel, freqncia nominal.


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s


6.4. Categoria de utilizao

A categoria indica a possibilidade de um fusvel de conduzir correntes especificadas sem danos e ser capazde interromper as sobrecorrentes em uma faixa especfica (faixa de capacidade de interrupo).

Categoria g de utilizao

a categoria dos fusveis que podem, conduzir continuamente correntes at ao menos sua corrente

nominal e tm a capacidade de interromper correntes desde a mnima corrente de fuso at a mxima

capacidade de interrupo ( faixa completa).

Categoria a de utilizao.

a categoria dos fusveis que podem conduzir continuamente correntes at a sua corrente nominal einterromper correntes acima de um valor mltiplo especificado da sua corrente nominal at a sua

capacidade nominal de interrupo.

Classes de operao

a designao da categoria de utilizao de um fusvel em conjunto com o objeto a ser protegido. Podem

ser (pela norma DIN / VDE) para as diferentes aplicaes:

" gR: semicondutores.

" gB: instalaes de minerao

" gL: condutores (fios e cabos)

" gTR: transformadores

Pela norma IEC 268/NBR as designaes e aplicaes so um pouco diferentes, embora haja uma certa

correspondncia, conforme tabela que segue

Basicamente os fusveis de uso geral da IEC correspondem aos de faixa completa da VDE e os de

retaguarda da IEC correspondem aos de faixa parcial da VDE.

Primeira Letraa H restries para atuao em toda a faixa tempo-corrente

g Sem restries de atuao em toda a faixa tempo-corrente

Segunda Letra

G Proteo de linha, uso Geral

M Proteo de circuitos de Motores

R Proteo de semicondutores, ultra-Rpidos

L Proteo de Linha (DIN VDE)

Tr Proteo de Transformadores


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s


6.5. Faixa de interrupo e capacidade de interrupo

Faixa de interrupo e categoria de utilizao

A primeira letra indica a faixa de interrupo:

" fusveis tipo g (fusveis de capacidade de interrupo em toda faixa);

" fusveis tipo a (fusveis de capacidade de interrupo em faixa parcial).

A segunda letra indica a categoria de utilizao e define com preciso a caracterstica tempo-corrente,

tempos e correntes convencionais, e regies de atuao.

Por exemplo:

" gG indica fusveis, com capacidade de interrupo em toda a faixa, para aplicao geral;

" gM indica fusveis, com capacidade de interrupo em toda a faixa, para proteo de circuitos de

motores;

" aM indica fusveis, com capacidade de interrupo em faixa parcial para proteo de circuitos de

motores.

Notas:

" Atualmente os fusveis gG so freqentemente usados para proteo de circuitos de motores, o que

possvel quando suas caractersticas so adequadas para suportar a corrente de partida de motor;

" O fusvel gM caracterizado por dois valores de corrente. O primeiro valor I n representa a corrente

nominal do fusvel e do porta-fusvel; o segundo valor I ch dado pela caracterstica tempo-corrente do

fusvel definido pelas regies de atuao nas Tabelas 2, 3 e 6 do Anexo E. Estes dois valores so

separados por uma letra, a qual define as aplicaes. Por exemplo:

- I n MI ch indica um fusvel de caracterstica G, designado a ser usado para proteo de circuitos de

motores. O primeiro valor I n corresponde mxima corrente permanente para o dispositivo-fusvel e o

segundo valor I ch corresponde caracterstica G do fusvel.

" Um fusvel aM caracterizado por um valor de corrente I n e pela caracterstica tempo-corrente, comodefinido em 9.4.3.3.1 e na Figura 2 do Anexo F.


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s


6.6. Seletividade de fusveis

Na prtica, a seletividade com fusveis em srie dada por:

- At 230 V

- Em 500 V

6.7. Tipos de Fusveis

Fusveis NH

Na Europa foram desenvolvidos os fusveis denominados NH (abreviao de baixa tenso

niederspanungs e alta potncia Hochleitungs) com contato tipo lmina para encaixar.

Para retirada dos fusveis com circuito energizado foi desenvolvida um punho isolante destacvel.

Os NH podem ser montados como lminas (facas) de seccionador constituindo uma chave fusvel

eliminando a necessidade de uma chave seccionadora em serie com uma base de fusveis, diminuindo

assim o espao ocupado.

Os fusveis NH so fabricados para correntes nominais de at 1250A para circuitos em c.a. at 500V e em

cc at 250V. Com alguma restrio para algumas correntes so fabricados at 660V.

Os fusveis NH tm indicador de operao que constitudo por um fio fino em paralelo com o elo fusvel e

a indicao feita por um pisto ou uma bandeira. A corrente praticamente toda conduzida pelo elo

F2

F1

t

I

F2

F1

t

F

F

1

21 25= ,

F

F

1

21 6= ,


31/52

s


fusvel de modo que aps o rompimento deste a corrente passa a ser conduzida pelo fio que romper em

um intervalo de tempo desprezvel aps a interrupo do elo.

Fusvel tipo D

um dos mais antigos fusveis e denominado Diazed e em alguns pases simplesmente Zed" ou

ainda Garrafa. A designao oficial a ser usada tipo D (derivado de Diazed).

O contato feito pelas pontas e isto limita a corrente nominal a 63 A (estendida posteriormente a 100 A) e

at 500 V. A limitao pela dificuldade de contato pelas extremidades e no de projeto do elo fusvel. J

chegou a ser produzido at 200 A mas esses projetos acima de 100 A foram abandonados.

O elo fusvel em prata ou cobre prateado e enchido com quartzo granulado.

Categoria de utilizao: gG

Capacidade de interrupo:

70 kA at 500 VCA

(at 20 A: 100 kA; de 80 A e 100 A: 50 kA)

100 kA at 220 VCC

Estes fusveis tm tambm um indicador de operao que libera um boto visvel externamente por uma

tampa transparente. O corpo tambm de esteatita.

O corpo alojado em uma base e com uma tampa roscada; provido de anis de modo a impedir a

substituio de uma unidade danificada por outra de maior capacidade.


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s


Fusveis (miniatura) NEOZED

So similares aos Diazed, porm de tamanho reduzido.So fabricados at 63 A, 400V ca e 250 V cc.

Capacidades de interrupo: 50 kA at 400 V ca

8 kA at 250 V cc

Categoria de utilizao: gG

Podem tambm ser montados como chaves seccionadoras-fusvel.


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s


6.8. Curvas

Curva de Limitaes

Curva Tempo x Corrente104

4

2

103

4

2

102

4

2

101

4

2

100

4

2

10-2

4

2

10-1

1015 2 3 4 5 102 2 3 4 5 103 2 3 4 5 104 2 3 4 5 105

Corrente (A) - valor eficaz

Tempodefuso(s)

6A 16A 25A 40A 63A 100A 160A 250A 400A 1000A630A

104

4

2

103

4

2

102

4

2

101

4

2

100

4

2

10-2

4

2

10-1

1015 2 3 4 5 102 2 3 4 5 103 2 3 4 5 104 2 3 4 5 105

Corrente (A) - valor eficaz

Tempodefuso(s)

6A 16A 25A 40A 63A 100A 160A 250A 400A 1000A630A

3

2

105

104

103

102

101

86

4

2

86

4

2

86

4

2

86

4

2

101 2 4 6 8 102 2 4 6 8 103 2 4 6 8 104 2 4 6 8 2105

SimtricaAssimtrica

Corrente presumida de curto-circuito ICC (A)

CorrentedecorteIC(A)

630A

400A

160A

100A

25A

10A

50A

3

2

105

104

103

102

101

86

4

2

86

4

2

86

4

2

86

4

2

101 2 4 6 8101 2 4 6 8 102 2 4 6 8102 2 4 6 8 103 2 4 6 8103 2 4 6 8 104 2 4 6 8 2105

SimtricaAssimtrica

Corrente presumida de curto-circuito ICC (A)

CorrentedecorteIC(A)

630A

400A

160A

100A

25A

10A

50A


34/52

s


7. Estudo do caso Instalaes residenciais

Estimativa da corrente de curto-circuito

Casa com as seguintes cargas:

CargaInstalada

16,1 kW

FFN

Bifsico 220/127 V

Disjuntor 70A

Cabo # 25 mm2

Conces-sionria

CategoriaB3

75 kVA

MT = 13,8 kV

220/127V

MMedidor

75 kVA

MT = 13,8 kV

220/127V220/127V

MMedidor

MMMMedidor

75 kVA

MT = 13,8 kV

75 kVA

MT = 13,8 kV

220/127V220/127V

MMedidor

MMMMedidor

7

6

5

4

3

2

1

Circuito

127 V1.200 WTomadas 1


16.100 W

1.500 W

2.700 W

1.400 W

1.200 W

6.500 W

Potencia

TOTAL

127 VForno de

microondas

220 VMquina de lavar

louas

127 VTomadas 3

127 VIluminao

220 VChuveiro

TensoCarga

7

6

5

4

3

2

1

Circuito



16.100 W

1.500 W

2.700 W

1.400 W

1.200 W

6.500 W

Potencia

TOTAL

127 VForno de

microondas

220 VMquina de lavar

louas

127 VTomadas 3

127 VIluminao

220 VChuveiro

TensoCarga


35/52

s


Dimensionar o disjuntor do padro de entrada


Condutores

35mm2 25mm2 16mm2 10mm2

Comprimento

do condutor


0 4,73 4,62 4,34 3,84

5 4,58 4,38 3,91 3,21

10 4,41 4,12 3,50 2,71

15 4,22 3,85 3,14 2,32

20 4,03 3,59 2,82 2,02

25 3,83 3,34 2,54 1,78

30 3,65 3,12 2,31 1,59

35 3,46 2,91 2,11 1,43

40 3,29 2,72 1,94 1,30

45 3,13 2,56 1,80 1,19

50 2,98 2,40 1,67 1,10

Transformador de 75 kVA

No nvel de curto-circuito da entrada

Ik = 4,62 kA

60 2,71 2,14 1,46 0,95

70 2,47 1,93 1,30 0,84

80 2,27 1,75 1,16 0,75

90 2,09 1,60 1,06 0,68

100 1,94 1,47 0,97 0,62

75 kVA

MT = 13,8 kVA

75 kVA

MT = 13,8 kVA

220/127V220/127V

MMedidor

MMMMedidor


36/52

s



Condutores

35mm2 25mm2 16mm2 10mm2

Comprimento

do condutor


0 4,73 4,62 4,34 3,84

5 4,58 4,38 3,91 3,21

10 4,41 4,12 3,50 2,71

15 4,22 3,85 3,14 2,32

20 4,03 3,59 2,82 2,02

25 3,83 3,34 2,54 1,78

30 3,65 3,12 2,31 1,59

35 3,46 2,91 2,11 1,43

40 3,29 2,72 1,94 1,30

45 3,13 2,56 1,80 1,1950 2,98 2,40 1,67 1,10

Na distncia do quadro para a entrada e

na seo do cabo

A distncia entre o entrada e o quadro de

distribuio de 25 metros.

No nvel de curto circuito da entrada

Ik = 3,34 kA

60 2,71 2,14 1,46 0,95

70 2,47 1,93 1,30 0,84

80 2,27 1,75 1,16 0,75

90 2,09 1,60 1,06 0,68

100 1,94 1,47 0,97 0,62

Condutor

127 V

220 V

127 V

127 V

127 V

127 V

220 V

Tenso

7

6

5

4

3

2

1

Circuito

1.200 WTomadas 1

1.600 WTomadas 2

16.100 W

1.500 W

2.700 W

1.400 W

1.200 W

6.500 W

Potencia

TOTAL

Forno de microondas

Mquina de lavar louas

Tomadas 3

Iluminao

Chuveiro

DisjuntorCarga Condutor

127 V

220 V

127 V

127 V

127 V

127 V

220 V

Tenso

7

6

5

4

3

2

1

Circuito

1.200 WTomadas 1

1.600 WTomadas 2

16.100 W

1.500 W

2.700 W

1.400 W

1.200 W

6.500 W

Potencia

TOTAL

Forno de microondas


Tomadas 3

Iluminao

Chuveiro

DisjuntorCarga


37/52

s


Maior potncia em Watts que pode ser ligado por circuito em uma rede 220/127V


FN FF FFF FN FF FFF

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Seo

(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)

1.5

2.5

4.0

6.0

10.0

16.0

25.0

35.0

2.032

2.540

3.175

5.080

6.350

8.890

12.700

15.875

16

20

25

40

50

70

100

125

3.520

4.400

5.500

8.800

11.000

15.400

22.000

27.500

16

20

25

40

50

70

100

125

4.954

7.621

9.526

12.194

19.053

24.006

30.484

38.105

13

20

25

32

50

63

80

100

1.651

2.032

3.175

4.064

5.080

6.350

10.160

12.700

13

16

25

32

40

50

80

100

2.860

3.520

5.500

7.040

8.800

11.000

17.600

22.000

13

16

25

32

40

50

80

100

3.811

6.097

7.621

9.526

15.242

19.053

26.674

30.484

10

16

20

25

40

50

70

80



FN FF FFF FN FF FFF

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Seo

(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)

1.5

2.5

4.0

6.0

10.0

16.0

25.0

35.0

1.270

2.032

2.540

3.175

4.064

6.350

8.890

10.160

10

16

20

25

32

50

70

80

2.200

3.520

4.400

5.500

7.040

11.000

15.400

17.600

10

16

20

25

32

50

70

80

3.811

4.954

6.097

9.526

12.194

15.242

24.006

26.674

10

13

16

25

32

40

63

70

1.270

1.651

2.540

3.175

4.064

6.350

8.001

10.160

10

13

20

25

32

50

63

80

2.200

2.860

4.400

5.500

7.040

11.000

13.860

17.600

10

13

20

25

32

50

63

80

3.811

4.954

6.097

7.621

12.194

15.242

19.053

26.674

10

13

16

20

32

40

50

70

6.0 mm2

Condutor

127 V

220 V

127 V

127 V

127 V

127 V

220 V

Tenso

7

6

5

4

3

2

1

Circuito

1.200 WTomadas 1

1.600 WTomadas 2

16.100 W

1.500 W

2.700 W

1.400 W

1.200 W

6.500 W

Potencia

TOTAL

Forno de microondas


Tomadas 3

Iluminao

40 AChuveiro

DisjuntorCarga

6.0 mm2

Condutor

127 V

220 V

127 V

127 V

127 V

127 V

220 V

Tenso

7

6

5

4

3

2

1

Circuito

1.200 WTomadas 1

1.600 WTomadas 2

16.100 W

1.500 W

2.700 W

1.400 W

1.200 W

6.500 W

Potencia

TOTAL

Forno de microondas


Tomadas 3

Iluminao

40 AChuveiro

DisjuntorCarga


38/52

s




FN FF FFF FN FF FFF

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Seo

(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)

1.5

2.5

4.0

6.0

10.0

16.0

25.0

35.0

2.032

2.540

3.175

5.080

6.350

8.890

12.700

15.875

16

20

25

40

50

70

100

125

3.520

4.400

5.500

8.800

11.000

15.400

22.000

27.500

16

20

25

40

50

70

100

125

4.954

7.621

9.526

12.194

19.053

24.006

30.484

38.105

13

20

25

32

50

63

80

100

1.651

2.032

3.175

4.064

5.080

6.350

10.160

12.700

13

16

25

32

40

50

80

100

2.860

3.520

5.500

7.040

8.800

11.000

17.600

22.000

13

16

25

32

40

50

80

100

3.811

6.097

7.621

9.526

15.242

19.053

26.674

30.484

10

16

20

25

40

50

70

80



FN FF FFF FN FF FFF

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Seo

(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)

1.5

2.5

4.0

6.0

10.0

16.0

25.0

35.0

1.270

2.032

2.540

3.175

4.064

6.350

8.890

10.160

10

16

20

25

32

50

70

80

2.200

3.520

4.400

5.500

7.040

11.000

15.400

17.600

10

16

20

25

32

50

70

80

3.811

4.954

6.097

9.526

12.194

15.242

24.006

26.674

10

13

16

25

32

40

63

70

1.270

1.651

2.540

3.175

4.064

6.350

8.001

10.160

10

13

20

25

32

50

63

80

2.200

2.860

4.400

5.500

7.040

11.000

13.860

17.600

10

13

20

25

32

50

63

80

3.811

4.954

6.097

7.621

12.194

15.242

19.053

26.674

10

13

16

20

32

40

50

70

2.5 mm2

1.5 mm2

1.5 mm2

6.0 mm2

Cabo

127 V

220 V

127 V

127 V

127 V

127 V

220 V

Tenso

7

6

5

4

3

2

1

Circuito

10 A1.200 WTomadas 1


16.100 W

1.500 W

2.700 W

1.400 W

1.200 W

6.500 W

Potencia

TOTAL

Forno de microondas


Tomadas 3

10 AIluminao

40 AChuveiro

DisjuntorCarga

2.5 mm2

1.5 mm2

1.5 mm2

6.0 mm2

Cabo

127 V

220 V

127 V

127 V

127 V

127 V

220 V

Tenso

7

6

5

4

3

2

1

Circuito



16.100 W

1.500 W

2.700 W

1.400 W

1.200 W

6.500 W

Potencia

TOTAL

Forno de microondas


Tomadas 3

10 AIluminao

40 AChuveiro

DisjuntorCarga


39/52

s




FN FF FFF FN FF FFF

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Seo

(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)

1.5

2.5

4.0

6.0

10.0

16.0

25.0

35.0

2.032

2.540

3.175

5.080

6.350

8.890

12.700

15.875

16

20

25

40

50

70

100

125

3.520

4.400

5.500

8.800

11.000

15.400

22.000

27.500

16

20

25

40

50

70

100

125

4.954

7.621

9.526

12.194

19.053

24.006

30.484

38.105

13

20

25

32

50

63

80

100

1.651

2.032

3.175

4.064

5.080

6.350

10.160

12.700

13

16

25

32

40

50

80

100

2.860

3.520

5.500

7.040

8.800

11.000

17.600

22.000

13

16

25

32

40

50

80

100

3.811

6.097

7.621

9.526

15.242

19.053

26.674

30.484

10

16

20

25

40

50

70

80



FN FF FFF FN FF FFF

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Potn

cia

Disjun

tor

Seo

(W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A) (W) (A)

1.5

2.5

4.0

6.0

10.0

16.0

25.0

35.0

1.270

2.032

2.540

3.175

4.064

6.350

8.890

10.160

10

16

20

25

32

50

70

80

2.200

3.520

4.400

5.500

7.040

11.000

15.400

17.600

10

16

20

25

32

50

70

80

3.811

4.954

6.097

9.526

12.194

15.242

24.006

26.674

10

13

16

25

32

40

63

70

1.270

1.651

2.540

3.175

4.064

6.350

8.001

10.160

10

13

20

25

32

50

63

80

2.200

2.860

4.400

5.500

7.040

11.000

13.860

17.600

10

13

20

25

32

50

63

80

3.811

4.954

6.097

7.621

12.194

15.242

19.053

26.674

10

13

16

20

32

40

50

70

16 A

16 A

16 A

16 A

10 A

10 A

40 A

Disjuntor

2.5 mm2

2.5 mm2

2.5 mm2

2.5 mm2

1.5 mm2

1.5 mm2

6.0 mm2

Condutor

127 V

220 V

127 V

127 V

127 V

127 V

220 V

Tenso

7

6

5

4

3

2

1

Circuito

5SX1 110-6/71.200 W

5SX1 116-6/71.600 W

16.100 W

1.500 W

2.700 W

1.400 W

1.200 W

6.500 W

Potencia

5SX1 116-6/7

5SX1 216-6/7

5SX1 116-6/7

5SX1 110-6/7

5SX1 240-7

ModeloDisjuntor

16 A

16 A

16 A

16 A

10 A

10 A

40 A

Disjuntor

2.5 mm2

2.5 mm2

2.5 mm2

2.5 mm2

1.5 mm2

1.5 mm2

6.0 mm2

Condutor

127 V

220 V

127 V

127 V

127 V

127 V

220 V

Tenso

7

6

5

4

3

2

1

Circuito

5SX1 110-6/71.200 W

5SX1 116-6/71.600 W

16.100 W

1.500 W

2.700 W

1.400 W

1.200 W

6.500 W

Potencia

5SX1 116-6/7

5SX1 216-6/7

5SX1 116-6/7

5SX1 110-6/7

5SX1 240-7

ModeloDisjuntor


40/52

s


Diagrama unifilar da instalao

Figura 16 Diagrama unifilar da instalao

21 3 4 65 7

16A

B

16A

B

16A

B

10A

B

16A

B

10A

B

40A

B

Transformador 75kVA220/127V (FFN)

Medidor

6mm2 1,5mm2 2,5mm2 2,5mm2 2,5mm2 2,5mm2 2,5mm2

Disjuntorbipolar,In = 63A, Icc = 5kAe Curva B (modelo 5SX1 263-7)

Condutorde cobre = 25mm2

M

Icc calculada = 4,62kA

Dispositivo tetrapolarIn = 63A e In = 30 mA(Modelo = 5SX1 646-0)

3kA

Aterramento

Icc calculada = 3kA


41/52

s


8. Glossrio

Zcc a impedncia equivalente de todas as impedncias situadas a montante do interruptorZs a impedncia de carga

XT a reatncia do transformador

RT a resistncia do transformador

RR a resistncia do ramal de entrada

RA a resistncia do alimentador

RC a resistncia do circuito terminal

IB a corrente de projeto do circuito;Iz a capacidade de conduo de corrente dos condutores, nas condies previstas para sua

instalao (ver 6.2.4);

In a corrente nominal do dispositivo de proteo (ou corrente de ajuste, para dispositivos

ajustveis), nas condies previstas para sua instalao;

I2 a corrente convencional de atuao, para disjuntores, ou corrente convencional de fuso, para

fusveis.

i20

t

dt a integral de Joule que o dispositivo de proteo deixa passar, em ampres quadrados-segundo;k2 S2 a integral de Joule para aquecimento do condutor desde a temperatura mxima para servio

contnuo at a temperatura de curto-circuito, admitindo aquecimento adiabtico, sendo:

tc o tempo convencional

gR: semicondutores.

gB: instalaes de minerao

gL: condutores (fios e cabos)

gTR: transformadores

Normas brasileiras

NBR 5410 Instalaes eltricas de baixa tenso

NBR IEC 60898 - Disjuntores para proteo de sobrecorrentes para instalaes domsticas e similares

NBR IEC 60947-2 - Dispositivos de manobra e comando de baixa tenso - Parte 2: Disjuntores

NBR 5361 - Disjuntores de baixa tenso - Especificao

NBR IEC 50 (826) - Vocabulrio eletrotcnico internacional Captulo 826 Instalaes eltricas em

edificaes

IEC 60781

NBR 11840 - Dispositivos fusveis de baixa tenso - EspecificaoIEC 60949


42/52

s


9. Apndice

9.1 Estabelecimento da corrente de curto-circuito

Para entender como se estabelece uma corrente de curto-circuito, toma-se como exemplo, uma instalao

simplificada, que se reduz a uma fonte de tenso, um interruptor, uma impedncia Z cc representando todas

as impedncias situadas a montante do interruptor e uma impedncia de carga Z s, como mostra a figura 2.

Analisemos agora duas condies de operao:

Fechando o interruptor, a corrente que circula pelo circuito a corrente de carga, que limitada pela

impedncia de carga Zs, que muito maior que a impedncia equivalente a montante Zcc

Ocorrendo uma falta de impedncia desprezvel entre os pontos A e B, tirando do circuito o efeito da

impedncia Zs ( Zs=0) circula pelo circuito uma corrente , limitada unicamente pela impedncia Zcc, e

portanto, muito elevada Icc.

Analisando um pouco mais a segunda condio de operao, que o que nos interessa agora, a corrente

Icc se estabelece segundo um regime transitrio em funo da reatncia indutiva X e resistncia R, que

compe a impedncia Zcc. freqente o uso da razo R/X para caracterizar o regime transitrio do curto-

circuito(o circuito equivalente da figura 2 um circuito RL, onde X=L e L/R a constante de tempo do

circuito RL) e pode se definir ainda coscc, como sendo:

22cc XR

Rcos

+=

Pode-se concluir ento que se o transitrio depende da relao R/X a montante, que o somatrio de todas

as componentes: gerador, condutores, transformadores e qualquer outro equipamento a montante.

Dependendo da caracterstica da impedncia predominante o transitrio pode mudar. Um ponto importante,

neste contexto, a impedncia do gerador que varia durante o curto-circuito, o que provoca o aparecimento

de um modo dinmico a mais na onda de corrente, quando esta impedncia predominante na impedncia

equivalente. Esta impedncia predominante na soma quando a falta ocorre perto do gerador, isto porque,

a impedncia da rede muito menor que a impedncia do gerador. Quando a falta ocorre longe do gerador

este modo dinmico no aparece na onda de corrente, isto porque, a impedncia da rede muito maior que

a impedncia do gerador. importante ressaltar que este distanciamento no implica necessariamente em

distanciamento geogrfico, mas sim na condio de que impedncia da rede desde o gerador at a falta

seja muito maior que a impedncia do gerador.


43/52

s


Figura 17 Corrente de curto-circuito

9.2. Corrente de curto-circuito para falta distante do gerador

Para simplificar o estudo da variao da corrente do curto-circuito com o tempo, pode-se supor que a falta

sempre ocorre distante do gerador. Esta suposio, que no caso das instalaes eltricas industriais no

altera os resultados, ponto de vista das especificaes dos equipamentos, faz com que os clculos se

tornem muito mais simples.

A partir do estudo de um circuito RL da figura 2 supondo o gerador como uma fonte de corrente alternada

com a seguinte equao:

e = E.sen.t +)

Da teoria de anlise de um circuito RL pode-se dizer que a corrente resultante (i) ser a soma de uma

componente peridica (iac) e uma componente aperidica (idc), como a seguir:

i = iac + idc .

A componente da corrente peridica (iac) da forma:

iac = I . sen.t + ),

onde:

I = E/ Zcc intensidade mxima de corrente.

ngulo que caracteriza a defasem entre o inicio do curto-circuito e a origem da onda de

tenso.


44/52

s


A componente da corrente aperidica (idc) da forma:

tL

R

dc

esini

= seu valor inicial depende de , e o seu amortecimento de R/L.

Como a corrente de carga muito menor que a corrente de curto-circuito, pode ser desprezada, ento no

instante inicial do curto-circuito, a corrente nula por definio, ou seja:

i = iac + idc .= 0

A figura 3 mostra a construo grfica da corrente de curto-circuito e suas componentes.

Figura 18 Corrente de curto-circuito e suas componentes peridica e aperidica

A figura 4 apresenta as curvas de tenso e corrente para os dois casos extremos de cos cc. Pode-se

verificar que quanto maior a relao R/X menor ser o coscc e menor a assimetria da corrente.

Figura 19 - Defeito distante dos alternadores


45/52

s


9.3. Metodologia para o clculo do curto-circuito

Para as instalaes de baixa tenso pode se usar um mtodo simplificado proposto na IEC 60781 quepermite obter resultados satisfatrios. As hipteses simplificadoras empregadas so:

A falta admitida distante de qualquer gerador e alimentada em um nico ponto.

A rede considerada de baixa tenso e radial,

Durante todo o curto-circuito, tanto as tenses que provocaram a circulao de corrente como as

impedncias dos componentes da instalao no variam de forma significativa,

A falta direta, ou seja, so desprezadas todas as resistncias de contato e de arco,

A falta simultnea em todas as fases em um curto-circuito polifsico,

Durante o curto-circuito, o nmero de fases afetadas no se modifica, por exemplo, um defeito trifsico

permanece trifsico e um defeito fase-terra permanece fase-terra durante toda a durao do curto-

circuito,

So desprezadas todas as capacitncias das linhas, assim como, as admitncias paralelas,

As faltas duplas para a terra em diferentes locais no so consideradas.

Os transformadores so considerados com o tap na posio nominal.

So desprezadas as contribuies dos motores;

As impedncias de seqncia positiva e de seqncia negativa so consideradas iguais.

A corrente de carga desprezvel,

O clculo das correntes do curto-circuito, em geral, baseado nos valores nominais do componente da

instalao e no arranjo topolgico do sistema, podendo ser feito tanto para a instalao j existente quanto

na fase de projeto. De fato para se projetar uma instalao eltrica de BT de acordo com a norma o

projetista deve calcular as correntes de curto-circuito para a correta especificao dos componentes da

instalao. Em geral, nos sistemas trifsicos, a corrente de curto-circuito presumida, Ik, a que corresponde

a um curto-circuito trifsico. No caso de instalaes alimentadas por rede pblica de alta ou de baixa

tenso, devem ser levados em considerao os dados obtidos da concessionria.

Duas correntes de curto-circuitos, de diferentes magnitudes, devem ser calculadas:

A mxima corrente, denominada corrente de curto-circuito presumida, que determina a capacidade de

interrupo dos dispositivos de proteo e corrente suportvel de curta durao;

A mnima corrente de curto circuito que serve de base para o ajuste dos rels ou seleo da corrente

nominal dos fusveis.

A corrente de curto-circuito mnima presumida geralmente considerada igual corrente de curto-circuito

correspondente a um curto-circuito de impedncia desprezvel ocorrendo no ponto mais distante da linha

protegida.


46/52

s


9.4. Modelo matemtico para clculo da corrente de curto-circuito

Podemos utilizar o circuito da figura 1 para determinao da corrente de curto-circuito, sendo que V afonte e Z a somatria de todas as impedncias, consideradas no trecho da instalao envolvido no curto-

circuito. Neste circuito pela lei de Ohm pode-se dizer que i =V/Z.

Figura 20 Circuito eltrico bsico

Considerando o diagrama unifilar simplificado de uma residncia, na figura 2, tem-se a rede pblica de

distribuio como fonte de tenso secundria, esta fonte ligada instalao de entrada, composta pelo

ramal de entrada, este por sua vez ao medidor e ao disjuntor geral. Na instalao interna do consumidor

tem-se o circuito alimentador o quadro de distribuio e o circuito terminal, onde ligada uma tomada de

corrente.

Vamos considerar dois pontos possveis de curto-circuito, para uma breve anlise. Primeiro um curto na

entrada (onde podemos ver um X) e um curto-circuito no final da instalao na tomada de corrente.

Figura 21 Resumo da teoria

O primeiro curto-circuito envolve a fonte e o ramal de entrada, portanto a impedncia total ser a soma da

impedncia do transformador e a impedncia do ramal de entrada. Enquanto que o segundo curto-circuito

envolve todo o caminho at a tomada consistindo dos seguintes componentes: fonte, ramal de entrada,

alimentador e circuito terminal. Portanto a impedncia do percurso do segundo curto-circuito a somatria

das impedncias dos componentes. A figura a seguir mostra a equao da corrente de curto-circuito para os

dois casos.

ii

~ V

Documents

Proteção das instalações elétricas - Módulo 3B