Um Novo AmanhecerTecnológico - Valentino Técnica · Quando transportar eletricidade, um pedaço de cobre é como um túnel. Quanto menor o túnel, mais limitado é o fluxo. Se um

Um Novo Amanhecer TecnológicoReunir-se significa começar, Ficar juntos significa progredir, Trabalhar juntos significa ter sucesso

Para estar preparado para o amanhã, você precisa fazer o seu melhor hoje.

A cooperação técnica e comercial entre nossos parceiro e a Valentino Técnica Ltda, deuorigem ao programa T.S.S. (Training – Sales – Service, ou seja: Treinamento, Venda eServiço).

Este programa tem como objetivo divulgar informações técnicas e comerciais, deprodutos inovadores para o setor elétrico, tanto civil que industrial, destinados aaumentar a segurança, a facilidade de uso e a diminuição dos custos das instalaçõeselétricas.

A empresa Valentino Técnica foi fundada em2012 pelo italiano Massimiliano Valentino, nacidade de Dracena, São Paulo, distante cercade 600 km da capital. O seu fundador é umengenheiro eletromecânico, formado naItália, que nos anos 90 fundou a empresaitaliana MVService.

Em final de 2010 a MVService, foi vendida para a Holding ANALISYS S.r.l, importante empresa de nível Mundialnas áreas das tecnologias avançadas, e das gestões econômicas e financeiras dos projetos, que, mesmo em ummomento de crise geral dos mercados europeus viu no Know How da MVService uma importante e fundamentalpossibilidade de expansão dos seus mercados.

Hoje, na empresa MVService, o fundador da Valentino Técnica, atua como consultor técnico nos setores damecânica, elétrica, hidráulica, automação, e também como Project Manager para os mercados estrangeiros doBrasil, América e Europa do Norte.

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Para uma correta compreensão dos argumentos do curso precisa ter terminado os seguintes módulosT.S.S.:

1. T.S.S. Fundamentos da eletricidade

2. T.S.S. Lei de Ohm e Soluções de circuitos resistivos

3. T.S.S. Cálculos Fios e Linhas Elétricas

4. T.S.S. Calculo temperatura em curto circuito dos fios

5. T.S.S. Dispositivo DR, Módulo DR, Disjuntor DR


O tema “linhas elétricas” ocupa uma posição de destaque nas normas técnicas e é, sem dúvida, umitem de extrema relevância no projeto, na instalação e na manutenção das instalações elétricas,sejam de baixa ou de média tensão.

Conforme a norma ABNT NBR IEC 60050 (826), de 1997, Vocabulário eletrotécnico brasileiro, capítulo826, Instalações elétricas em edificações, “linha elétrica é o conjunto constituído por um ou maiscondutores, com os elementos de sua fixação e suporte se for o caso, de proteção mecânica,destinado a transportar energia elétrica ou a transmitir sinais elétricos”.

No caso de instalações elétricas de baixa tensão (até 1.000 V em corrente alternada), as linhaselétricas são tratadas na norma ABNT NBR 5410:2004 em 6.1.5.2.

A NBR 5410 traz, na Tabela 33, a indicação de 49 tipos diferentes de linhas elétrica!


Tabela 33 da NBR 5410

A regra para a instalação dos condutores nas linhas elétricas contida na NBR 5410 é que oscondutores providos unicamente de isolação (condutores isolados) devam ser instalados dentro decondutos fechados, ao passo que cabos que possuem cobertura (cabos unipolares e multipolares)podem ser utilizados em condutos abertos, condutos fechados, diretamente fixados, etc.

São exemplos de condutos fechados os eletrodutos (metálicos ou não metálicos, lisos ou corrugados,rígidos ou flexíveis), as eletrocalhas (perfil em “U” com tampa, liso ou perfurado), os perfilados comtampa, as canaletas com tampas, etc.

São exemplos de condutos abertos as bandejas (perfil em “U” sem tampa, liso ou perfurado), os leitos(escadas para cabos), as prateleiras, as eletrocalhas aramadas, os perfilados sem tampa, etc.


Especificação de condutores

Quanto à especificação dos condutores, a norma NBR 5410 considera, no item 6.2.3, os condutorescom isolação em PVC, EPR, XLPE e os condutores livres de halogênio e com baixa emissão defumaça, conforme segue:

• cabos unipolares e multipolares com isolação de EPR: conforme a NBR 7286;

• cabos unipolares e multipolares com isolação de XLPE: conforme a NBR 7287;

• cabos unipolares e multipolares com isolação de PVC: conforme a NBR 7288 ou a NBR 8661;

• condutores isolados com isolação de PVC, não propagantes de chama: conforme a NBR NM 247-3;

• condutores isolados, cabos unipolares e cabos multipolares não propagantes de chama, livres dehalogênio e com baixa emissão de fumaça e gases tóxicos: conforme a NBR 13248.


Influências externas

Um fator fundamental a ser considerado no projeto e na instalação refere-se às influências externas aque as linhas elétricas estão submetidas ao longo de sua existência. Tanto na baixa quanto na médiatensão, as influências estão divididas em três categorias: condições ambientais, utilizações econstruções das edificações.

As condições de influências externas estão indicadas na Tabela 34 e os casos mais críticos são osseguintes:

• AA1 a AA3: baixas temperaturas ambientes (abaixo de +5oC);• AD7, AD8: linhas elétricas imersas ou submersas;• AF4: presença de substâncias corrosivas ou poluentes;• AG3: choques mecânicos severos;• AH3: vibrações severas;• AN3: radiação solar alta;• BD2, BD3, BD4: fugas das pessoas em emergência;• CB3, CB4: estruturas das edificações sujeitas a movimentações.


Podemos simplificar o conceito técnico das linhas elétricas nos desenhos abaixo:

Ponto A Ponto B

Transportar a corrente elétrica de um ponto para um ponto (genérico)

Ponto A Ponto B (Ib)

Transportar a corrente elétrica de um ponto para um ponto 𝑰𝒃 ≤ 𝑰𝒛 ∆𝑽 ≤ 𝓧% (calculado)

Iz

Onde:

Ib Corrente da carga a ser alimentadaIz Capacidade do condutor de transportar a corrente requerida por Ib (chamada “ampacidade”)∆𝑽 Caída máxima de tensão admitida entre o ponto A e o ponto B (exemplo 4% á 127V = 5V)


Ampacidade é um termo que se refere à carga máxima de corrente que um cabo pode carregar.

A ampacidade pode variar muito de um cabo para outro e esta variação é baseada em fatoresinternos, fatores externos, ou ambos.

Para entender isso, é útil ter um conhecimento básico de condução elétrica.

Os metais cobre e alumínio são considerados bons condutores de calor.

Isto significa que grandes quantidades de eletricidade conseguem de dissipar através desses metais apartir de um ponto a outro sem que eles se desintegrem.

Dos dois elementos metálicos, o cobre ainda é o melhor condutor.

É por isso que é tão comumente usado em cabos elétricos.


A eletricidade que se move por intermédio de um fio de cobre é realmente um grupo de elétronssendo empurrado pela tensão.

Quanto maior a tensão, mais elétrons são enviados através do fio.

Por isso, ampacidade em elétrica se refere ao número máximo de elétrons que podem ser expedidos.

É fácil se enganar ao pensar que a quantidade máxima de energia elétrica que pode fluir através decobre é igual à ampacidade do cabo que carrega a eletricidade.

Esta conclusão, no entanto, é falsa.

Há vários fatores que resultam em um cabo com capacidade.


O grau de ampacidade também é afetado por fatores externos.

Um cabo exposto ao sol também é impactado por um alto nível de aquecimento externo.

O cabo deve ser capaz de resistir a isso e ao calor gerado pela corrente que flui através dele.

Um cabo em uma área fresca pode ter uma maior ampacidade porque as temperaturas externasajudam a diminuir a temperatura do cabo.

Outro fator que afeta a qualidade da ampacidade é o tamanho do condutor.

Quando transportar eletricidade, um pedaço de cobre é como um túnel.

Quanto menor o túnel, mais limitado é o fluxo.

Se um cabo maior é disponibilizado, o fluxo pode aumentar.

Cabos que são maiores em diâmetro tendem a ser assim porque o condutor interior é maior.

Isso resulta em maior ampacidade.


Como conceito de máxima, a função exercidas para um sistema de proteção é aquela de garantir asegurança de todos os elementos e circuitos que constituem uma instalação elétrica contra osdiferentes tipos de defeitos que podem ocorrer.

Os principais tipos de defeitos que podem ocorrer num circuito são:

• Sobre intensidade• Sobre tensões• Sub tensões• Transientes (Surtos)• Correntes de fuga


Se a corrente elétrica de serviço (Ib) ultrapassar o valor máximo permitido nos condutores (Iz) diz-seque há uma sobre intensidade.

Por exemplo, diversos aparelhos ligados simultaneamente num mesmo circuito podem originar umasobrecarga que é uma sobre intensidade em que a corrente de serviço no circuito é superior ouligeiramente superior à intensidade máxima permitida nos condutores (Ib > Iz ).

Se, por exemplo, dois pontos do circuito com potenciais eléctricos diferentes entram em contatodireto entre si estamos na presença de um curto-circuito que é uma sobre intensidade em que acorrente de serviço no circuito é muito superior à intensidade máxima permitida nos condutores(Ib>>Iz).

Definição de Curto-Circuito: subida até o infindo da corrente e caída da tensão até 0 (A∞ → V0)


É um fluxo indesejado e inesperado de corrente elétrica (I∆n) que vaza, causado pela baixa isolação deum condutor (fio) ou de equipamento, o qual utiliza um caminho anormal de baixa impedância.

Um exemplo fácil de encontrar é simplesmente um fio desencapado ou mal isolado em uma geladeiraou máquina de lavar roupa, se o fio estiver encostando-se à parte metálica, quem colocar a mão nestaparte, levará um CHOQUE.

Se o equipamento estiver aterrado, ou seja, aquele fio na cor verde ou verde e amarelo estiver ligadoem uma “Haste de Aterramento”, esse Choque seria no mínimo atenuado ou completamenteinexistente, mas cria riscos diferentes.


O que é “BAIXA IMPEDÂNCIA”?

IMPEDÂNCIA: (espécie de resistência Ôhmica, também regida pelas Leis de OHM).

É a grandeza elétrica que indica a resistência que um dispositivo ou um equipamento oferece àpassagem da corrente elétrica.

Praticamente é a capacidade que um circuito ou um componente eletroeletrônico tem de opordificuldade à condução da corrente elétrica.


Quais as principais causas da “Fuga de Corrente”?

A fuga de corrente pode ser comparada a um vazamento de água no cano ou torneira, nos dois casos, paga-se por uma energia desperdiçada, gerando uma conta de energia muito mais alta.

Isso pode acontecer por causa de emendas mal feitas, fios desencapados encostando-se a paredes úmidas, carcaças metálicas de equipamentos em geral tipo:

• Motores;• Geladeiras;• Máquinas de lavar roupa;• Fogão com acendedor elétrico e lâmpada no forno;• Consertos improvisados.


Quais as principais consequências da “Fuga de Corrente”?

Podemos resumir as consequências de uma fuga de corrente em dois grupos:

1. Danos Indireto (patrimoniais), os mais comum são os incêndios 2. Danos direto (pessoas e animais), choque elétrico com danos por eletroplessão.

A eletroplessão é o dano corporal com ou sem êxito letal, provocado pela ação de corrente elétricaartificial nos seres vivos.

Os danos por causa da eletroplessão podem ser transitórios, permanentes, fatais, afetando o cérebro,a coração, os pulmões, ou causando serias queimaduras.

Geralmente no corpo humano mais alta é a diferencia de potencial aplicada (tensão elétrica) maissérios são os danos causados.


Para proteger os circuitos contra sobre intensidades (sobrecargas ou curto – circuitos) são usadosgeralmente disjuntores magneto térmicos ou fusíveis que, em caso de falha, interrompemautomaticamente a passagem da corrente no circuito, evitando um sobreaquecimento doscondutores que pode originar um incêndio.


A principal função do disjuntor é garantir a proteção e a segurança dos circuitos elétricos contrasobrecargas e curtos-circuitos, mas devido a sua composição mecânica proporcionar oseccionamento de circuitos, ele também é utilizado como elementos para se ligar e desligar circuitose cargas, mesmo que não pode-se considerar uma correta escolha técnica.

Essas duas funções aliadas colocam os disjuntores como um substituto natural dos fusíveis que temfunção parecida de proteção dos circuitos mas nem sempre proporcionam o seccionamento destecircuito, outra vantagem considerável dos disjuntores em relação aos fusíveis é que os fusíveis sãodescartáveis assim que queimados os mesmos devem ser descartados, enquanto os disjuntorespodem ser rearmados e reutilizados muitas e muitas vezes antes de apresentarem problemas quenecessitem sua troca.

O disjuntor é um interruptor de desarme automático quando o mesmo identifica um curto circuito ouuma sobrecarga.


O disjuntor é projetado para suportar uma determinada corrente elétrica, caso ocorra um pico decorrente ou mesmo um curto circuito que eleve consideravelmente a corrente acima do limitesuportado por esse, o mesmo interrompe o circuito, protegendo todos os elementos quecomponham esse circuito, após sanado esse sinistro o disjuntor pode ser rearmado para acontinuidade do funcionamento deste circuito.

Basicamente seu princípio de funcionamento esta entre uma das seguintes categorias:

Disjuntores térmicos.

Os disjuntores térmicos funcionam através da deformação de uma lâmina bi metálica, quando ocorreuma sobre carga e a corrente elétrica neste disjuntor é maior que a aceitável, a lâmina bi metálica seaquece por efeito joule e começa a se deformar, esta deformação age diretamente acima dodispositivo mecânico de disparo, que solicitado, abre o contato seccionando o circuito protegido poreste disjuntor.


A vantagem do disjuntor térmico é de ser um componente mecanicamente simples e robusto, destamaneira é um componente relativamente barato, em contrapartida sua desvantagem é não possuiruma grande precisão de corrente de seccionamento e deve ser usado apenas para controlarsobrecarga de longo prazo, não sendo possível o seu uso para proteção contra curto circuitos.

Disjuntores magnéticos.

Uma corrente elétrica que percorre um condutor elétrico gera um campo magnético essa lei doeletromagnetismo nos permite dimensionar uma bobina que quando atingida por uma forte correnteelétrica age acima do dispositivo de disparo, seccionando assim um circuito, esse é o princípio defuncionamento do disjuntor magnético, esse efeito é instantâneo o que garante uma incrível precisãoa este disjuntor.

Esta velocidade de interrupção instantânea é o que nos permite proteção contra curto circuitos eneste caso é possível substituir um fusível.


Sua maior vantagem é a precisão e a possibilidade de proteger contra curtos circuitos emcontrapartida tem um preço mais elevado.

Disjuntor IEC Disjuntor NEMA


Um disjuntor é constituído por um dispositivo de disparo(disparador) e um dispositivo de corte (o interruptor) e édotado também de convenientes meios de extinção doarco eléctrico para os contatos do interruptor (câmaras deextinção do arco eléctrico).

Como disjuntor mais vulgar fabrica-se o disjuntormagneto térmico que possui um sistema eletromagnéticoque protege contra curto – circuitos e um sistema térmico,constituído por uma lâmina bi metálica, que protegecontra sobrecargas.

Proteção magnética




Proteção térmica




extinção do arco


Corrente nominal (In): valor para o qual o disjuntor não atua.

As correntes estipuladas normalizadas são: 4 - 6 - 10 - 16 - 20 - 25 - 32 - 40 - 50 - 63 - 80 - 100 - 125 A.

Corrente convencional de não funcionamento (Inf): valor para o qual o disjuntor não deve funcionardurante o tempo convencional.

Corrente convencional de funcionamento (I2): valor para o qual o disjuntor deve funcionar antes determinar o tempo convencional.

Poder de corte (Pdc): corrente máxima de curto-circuito que o disjuntor é capaz de interromper semse danificar.

Os poderes de corte estipulados normalizados são: 1,5 - 3 - 4,5 - 6 - 10 KA

Tensão nominal (Un): é a tensão que serve de base ao dimensionamento do disjuntor, do ponto devista do isolamento elétrico.


In Inf I2 Pdc

16 A 18 A (1,13XIn) 23 A (1,45XIn) 6 KA

Exemplo:

Para uma corrente nominal do disjuntor ≤ 63A o tempo convencional é de 1 hora, para uma correnteestipulada > 63 A o tempo convencional é de 2 horas.


Curvas dos disjuntores termomagnéticos

Para cada tipo de carga foi estipulada uma curva de ruptura para o disjuntor e essas curvas foramseparadas em categorias.

A curva de ruptura do disjuntor é o tempo em que o disjuntor (função de proteção magnética) suportauma corrente acima da corrente nominal por determinado tempo.

Quando se tem uma equipamento muito delicado necessita-se que a interrupção do circuito quando acorrente passe o limite de funcionamento seja muito rápida, para que o equipamento não sejadanificado, em compensação na partida de um motor por exemplo, para que este saia do estado deinércia e chegue a sua velocidade máxima uma grande corrente é necessária no instante da partida,muitas vezes mais alta da corrente que o motor consome em carga plena, nestes casos o disjuntortem que suportar correntes altas durante um período de tempo maior.


Curva B:

A curva de ruptura B para um disjuntor estipula, que sua corrente de ruptura esta compreendidaentre 3 e 5 vezes a corrente nominal.

Um disjuntor de 10A com curva B deve operar quando a corrente de curto-circuito atinge um valorentre 30A e 50A.

Os disjuntores curva B são usados onde se espera um curto circuito com baixa intensidade,normalmente cargas resistivas, onde a demanda de corrente de partida do equipamento é baixa.


Curva C:

A curva de ruptura C para um disjuntor estipula, que sua corrente de ruptura esta compreendida entre5 e 10 vezes a corrente nominal.

Um disjuntor de 10A nesta curva deve operar quando sua corrente atingir entre 50A a 100A.

Os disjuntores de curva C são usado onde se espera uma curto circuito de intensidade média e onde ademanda de corrente para partida de equipamentos é mediana, normalmente cargas indutivas, comomotores, sistemas de comando e controle, circuitos de iluminação em geral e ligação de bobinas.


Curva D:

A curva de ruptura D para um disjuntor, estipula que sua corrente de ruptura esta compreendidaentre 10 e 20 vezes a corrente nominal.

Um disjuntor de 10A nesta curva deve operar quando sua corrente atingir entre 100A e 200A.

Os disjuntores de curva D são usado onde se espera uma curto circuito de intensidade alta e onde acorrente de partida é muito acentuada, sendo muito utilizados em grande motores, grandestransformadores e maquinas de solda.

Não existe contudo disjuntores de curva A, o motivo é para que o A da curva não seja confundido como A de ampere, unidade de corrente elétrica.


Disjuntores com curva de ruptura selecionável:

Existem ainda disjuntores cuja a curva de ruptura da corrente pode ser selecionada dentro de umafaixa; um tipo são os disjuntores motores que possuem faixa de seletividade, por exemplo, de 6 a 10

vezes a corrente nominal, neste caso a faixa é selecionada de acordo com a necessidade, o quepossibilita uma flexibilidade na proteção de equipamentos.

É importante que se conheçam as curvas de rupturas para proporcionar a maior proteção possíveltanto para os usuários de uma instalação quanto para os equipamentos instalados.

Na dúvida sempre consulte os catálogos dos fabricantes para características próprias das marcas.


Disjuntores motores


Construtor

Modelo Curva (C) e In (6A)

Tensão de Isolamento (Un)

Poder de corte(Pdc)


Um fusível é constituído por um fio ou lâmina condutora, dentro de um invólucro.

O fio ou lâmina condutora (prata, cobre, chumbo…) é calibrado de forma a poder suportar sem fundir,a intensidade para a qual está calibrado.

Se a intensidade ultrapassar razoavelmente esse valor, ele deve fundir (interrompendo o circuito)tanto mais depressa quanto maior for o valor da intensidade da corrente.

Elemento Fusível

Solda do Elemento Fusível

Areia de QuartzoCorpo Isolante

Contato (Faca) Prateado

Indicador de queima

Engate para manipulação

Fusível tipo NH

Contato

Indicador de queima

Elemento Fusível

Areia de Quartzo

Corpo Isolante

Fusível tipo CARTUCHO


Corrente nominal (In): é a intensidade de corrente que o fusível pode suportar permanentementesem fundir.

Corrente convencional de não funcionamento (Inf): valor da corrente para o qual o fusível não devefuncionar durante o tempo convencional.

Corrente convencional de funcionamento (I2): valor da corrente para o qual o fusível deve funcionarantes de terminar o tempo convencional.

Poder de corte (Pdc): é a máxima intensidade de corrente que o fusível é capaz de interromper, semdestruição do invólucro do elemento fusível.

Tensão nominal (Un): é a tensão que serve de base ao dimensionamento do fusível, do ponto de vistado isolamento elétrico.


Comparando os fusíveis aos interruptores automáticos (magneto térmicos) os mesmos apresentamalguns desvantagem técnicos.

• Em caso de intervenção (fusão), não asseguram a interrupção simultânea de todas as fases docircuito, criando em sistemas trifásicos, uma situação de operação em duas fases, que poderiadanificar os motores obrigando o uso de relês térmicos diferenciais que muito bem resolvem oproblema;

• São requeridos tempos mais altos para recuperação do circuito (tempo de substituição).

Em equilíbrio, porém os aspectos negativos são muito menores do que os positivos.

Os fusíveis proporcionam, a um custo baixo, elevadas prestações de limitação da corrente egarantem uma proteção completa dos circuitos e seus componentes.

A seguir algumas razões que tornam o uso dos fusíveis uma valida solução.


• Capacidade de interrupção alta: excelentes características de interrupção e limitação;• Adaptabilidade: em casos de ampliações se adapta facilmente e a baixo custo, com as novas

características das instalações, mesmo quando há um aumento das correntes de falha;• Confiabilidade: totalmente estático, sem partes móveis, não requer nenhuma manutenção, a

substituição permite de restaurar as condições originais;• Eliminação segura das falhas: após a intervenção dos fusíveis, ao contrário dos outros

dispositivos de proteção, os mesmos devem ser substituídos e a conexão elétrica do circuito podeser reposta somente após remover a causa que provocou a abertura;

• Economia: altos níveis de proteção a baixo custo;• Pequenas dimensões: dimensões muito pequenas;• Segurança operacional: Intervenção segura e silenciosa livre da emissão de gazes, chamas, arcos,

faíscas ou outros materiais;• Coordenação com outros dispositivos: proporcionam uma coordenação simples e segura com

outros dispositivos;• Desempenho padronizado: os cartuchos que cumprem a norma IEC 60269 estão prontamente

disponíveis em qualquer lugar do mundo;• Inviolável: a calibração não é modificável, o nível de desempenho não pode ser ajustado, evitando

assim a possibilidade de uma utilização incorreta.


Os fusíveis podem ser associados a interruptores ou seccionadores e formar unidades combinadas,adicionando à função de proteção com aquela de conexão do circuito.

As unidades combinadas com fusíveis são essencialmente de dois tipos:

1. Fusíveis interruptores e fusíveis seccionadores - são dispositivos com o modo de operaçãoindependente (acionamento a pressão) com os contatos ligados em série para os cartuchos;

2. Seccionadores com fusíveis e chaves seccionadoras com fusíveis - são dispositivos com o modode operação dependente (ação dependente) com a parte móvel constituída da o mesmocartucho.

Uma vez que uma chave pode ser capaz de fechar mas não de abrir em caso de um curto-circuito sãousadas unidades combinadas com fusíveis em que a função de interrupção em curto-circuito érealizada muito bem pelo próprio fusível.


Fusíveis interruptores e fusíveis seccionadores

Seccionadores com fusíveis e chaves seccionadoras com fusíveis


Fusíveis de ação lenta tipo g (gG-gM-gR-gS):

Estes fusíveis são do “tipoGeral” e designam-se por fusíveis de ação lenta.São previstos para proteção contra sobrecargas e contra curto – circuitos.

Fusíveis de ação rápida tipo a (aM-aR):

São previstos para a proteção contra curto – circuitos.Não funcionam para pequenas e médias sobrecargas.

Todas essas características, são imprimidas diretamente no corpo isolante dos fusíveis


Fusível tipo NH Chave secionadora com Fusíveis NH Soquete para fusível NH

Punho Saca Fusível


Fusível tipo DIAZED Soquete para fusível DIAZED

Tampa

Fusível

Anel isolador

Base

Bucha Codificadora da Corrente

Cor Corrente

Rosa 2 A

Marrom 4 A

Verde 6 A

Vermelho 10 A

Cinza 16 A

Azul 20 A

Amarelo 25 A

Preto 35 A

Branco 50 A

Cobre 63 A


Fusível tipo CARTUCHO Soquete para fusível CARTUCHO


A proteção contra sobrecargas das linhas elétricas é assegurada se as características dos dispositivosde proteção respeitam simultaneamente as seguintes condições:

A corrente estipulada (nominal) do dispositivo de proteção (In) é maior ou igual à corrente de serviçoda respetiva linha (Ib ) e menor ou igual a corrente máxima admissível na linha (Iz).

Ib ≤ In ≤ Iz

A corrente convencional de funcionamento do dispositivo de proteção (I2) seja menor ou igual a 1,45

vezes a corrente máxima admissível na linha (Iz ).

I2 ≤ 1,45 Iz


Defina a corrente nominal (In) do disjuntor de proteção contra sobrecargas de uma linhaconstituída por um cabo em PVC com secção de 2,5 mm², em eletro-duto embutido, que vaialimentar uma máquina de lavar roupa cuja intensidade de serviço (Ib) é de 14,6 A.

Ib = 14,6 AS= 2,5 mm² → Iz = 19,5 A (Tabela 36 método A1 – pagina 101 NBR 5410 17/03/2008)

1ª condição:

Ib ≤ In ≤ Iz

A intensidade nominal do disjuntor (In) terá que ser maior ou igual a 14,6 A (Ib).


Sabendo que as correntes estipuladas dos disjuntores são de 6 - 10 - 16 - 20 - 25 - 32 – 40

…encontramos nessa situação o disjuntor com uma intensidade nominal de 16 A.

Assim, a 1ª condição está verificada: 14,6< 16< 19,5

2ª condição:

I2 ≤ 1,45 x Iz

A corrente convencional de funcionamento (I2) do disjuntor de 16 A é de 23 A (1,45 x In).

A 2ª condição está verificada já que:

23≤ 1,45 x 19,5

23 < 28,3

O calibre ou a intensidade nominal do disjuntor a utilizar é de 16A.


A proteção contra corto-circuitos das linhas elétricas é assegurada se as características dosdispositivo de proteção respeitam simultaneamente as seguintes condições:

Regra do poder de corte: o poder de corte não deve ser inferior à corrente de curto-circuitopresumida no ponto de localização.

Icc ≤ Pdc

Regra do tempo de corte: o tempo de corte resultante de um curto-circuito em qualquer ponto docircuito não devera ser superior ao tempo correspondente à elevação da temperatura do condutor aoseu máximo admissível .Para curto-circuito de duração de até 5s, o tempo aproximado correspondente à elevação datemperatura do condutor é dado pela expressão:


𝑡 = 𝑘 ∙𝑆

𝐼𝑐𝑐

Onde:

t = tempo expresso em segundosS = seção do condutorIcc = corrente de curto-circuito em A, para um defeito no ponto mais afastado do circuitoK = constante variável com o tipo de isolamento e alma condutora, igual a 115 para condutores de

cobre e isolamento em PVC


Verificar se o disjuntor de 16A anteriormente selecionado para proteção contra sobrecargas podeser utilizado na proteção contra curtos-circuitos sabendo que:

H07V-U3G4mm² H07V-U3G2,5mm²

QG MLR

5 m 10 m

Regra do poder de corte:

Cálculo da resistência do condutor a jusante do quadro eléctrico (QE):

R = (ρ x l) / s → R = (0.018 x 10) / 2,5 → R = 0,072 Ω


Cálculo da resistência do condutor a montante do quadro eléctrico (QE):

R = (ρ x l) / s → R = (0.018 x 5) / 4 → R = 0,0225 Ω

Resistência total do condutor:

0,072 + 0,0225 = 0,095 Ω

Cálculo da corrente de curto – circuito:

Icc = U / R → Icc = 230 / 0,095 → Icc = 2421 A

Se esse disjuntor tiver um poder de corte (Pdc) de 3KA pode ser utilizado, já que cumpre a condição:

Icc ≤ Pdc

NOTA: Os poderes de corte estipulados normalizados são: 1,5 - 3 - 4,5 - 6 - 10 KA


Regra do tempo de corte:

𝑡 = 𝑘 ∙𝑆

𝐼𝑐𝑐

Onde:

t = tempo de um curto-circuito expresso em segundosS = seção do condutorIcc = corrente de curto-circuito em A, para um defeito no ponto mais afastado do circuitoK = constante variável com o tipo de isolamento e alma condutora, igual a 115 para condutores de

cobre e isolamento em PVC


Regra do tempo de corte:

𝑡 = 115 ∙2,5

2421

𝑡 = 0,12

𝑡 = 0,035𝑠

Como o tempo de corte (35ms) é menor do que 5 s, esta verificada a regra do tempo de corte.

A proteção contra curto-circuito da linha elétrica é assegurada já que as características do dispositivode proteção respeita simultaneamente as duas condições.


Para proteger pessoas e patrimônio contra ao efeitos indesejados das “fugas de corrente” sãogeralmente usados dispositivos de proteção denominados DR (Diferencial Residual).

Os mais conhecidos é usados nas instalações são 2:

1. IDR Interruptor Diferencial Residual2. DDR Disjuntos Diferencial Residual

O IDR se diferencia da o DDR, pois ele não funciona como disjuntor, o que é o caso do DDR.

O IDR atua somente em casos de corrente de fuga, não de curtos circuitos.

Já o DDR funciona como disjuntor e também em casos de corrente de fuga.


Conjunto D+DR Magneto térmico Modulo DR


IDR DDR


Construção e funcionamento:

Os dispositivo diferenciais baseiam o próprio funcionamento no principio da soma algébrica vetorialdas correntes em entrada e em saída.

Condutores de tamanho e comprimento definido, são enrolados em um toroide ferromagnético.

No mesmo toroide são enroladas as espiras de fio que transmitem as eventuais correntes diferenciaisao dispositivo de disparo.

Em condições de funcionamento “normais” a soma algébrica das corrente em entrada e saída é igual,assim que se anulam (0H henry), no toroide não é induzido nenhum campo eletromagnético.

Em caso de falia, ou seja em caso de uma fuga de corrente para o terra, a soma algébrica reporta umresultado diferente de 0H, com intensidade variável diretamente proporcional com o valor dacorrente de fuga.


Com a indução deste campo magnético no toroide, as espira conectada com o dispositivo de disparoemitem uma tensão que provoca o acionamento do mesmo abrindo o interruptor.

Func. Normal Fuga de corrente


As correntes de fuga que provocam riscos às pessoas são causadas por duas circunstâncias:

1. Contato direto – falha de isolação ou remoção das partes isolantes, com toque acidental dapessoa em parte energizada (fase / terra-PE).

2. Contato indireto – através do contato da pessoa com a parte metálica (carcaça do aparelho), queestará energizada por falha de isolação, com interrupção ou inexistência do condutor deproteção (terra-PE).

As correntes de fuga que provocam riscos às coisas são causadas por duas circunstâncias:

1. Falha direta - perda de isolamento das linhas elétricas com dispersão a terra e geração de faíscas(incêndio).

2. Falha indireta - devidas a fatores externos excecionais como elevada humidade e consequenteperda de isolamento das linhas elétricas e relativa geração de faíscas


Exemplo de contato direto Exemplo de contato indireto


Qualquer atividade biológica no corpo humano seja ela glandular, nervosa ou muscular é originada deimpulsos de corrente elétrica.

Se a essa corrente fisiológica interna somar-se uma corrente de origem externa (corrente de fuga),devido a um contato elétrico, ocorrerá no organismo humano uma alteração das funções vitais, que,dependendo da duração e da intensidade da corrente, poderá provocar efeitos fisiológicos graves,irreversíveis ou até a morte da pessoa.


Definição técnica de sub tensão: Tensão elétrica inferior à normal.

É uma queda do nível da tensão elétrica.

A tensão existe, mas seu valor é muito menor que o esperado.

Em cidades onde o fornecimento de energia é baseado na tensão de 110/120 volts, uma sub tensãoseria o valor abaixo de 100 volts (± 10% do valor nominal Un)).

Em áreas rurais por causa de diferentes fatores na rede elétrica, a sub tensão é muito comum.

É um problema causado geralmente pelo desbalanceamento na distribuição da energia elétrica, e suasolução depende mais da concessionária de serviços elétricos que do usuário.

Mas também uma linha elétrica não corretamente calculada pode ser a causa de sub tensões.


A proteção contra sub tensão é um assunto amplo e complicado.

Podemos definir dois conceitos de proteção:

1. Estabilização da tensão elétrica por meio de unidade nobreak seja em nível local que geral daslinhas elétricas da instalação;

2. Corte do fornecimento de energia elétrica parcial o total abaixo do valor de tensão percentualfixado.

A solução com uso de nobreaks é com certeza uma das melhores e mais eficiente, sendo que nãointerrompe a tensão elétrica fornecida, permitindo de continuar a errogar o nível coreto por meio deacumuladores de tensão internos, mesmo quando o nível de tensão em entrada e inferior ao 10%,permitindo de não interromper o trabalho do aparelho conectado, por contra, infelizmente, étambém a solução economicamente mais cara, em particular quando as potencias que devem serestabilizadas são importantes (acima dos 1000W).


Diferentes tipos de unidades nobreak de potencia variável


Unidades nobreak usadas a proteção de todos os serviços de um banco


Um outro sistema para proteger as linhas elétricas da os efeitos indesejados causados da sub tensão,é a interrupção do fornecimento com desligamento automático da linha protegida.

Esta função pode ser realizada o com disjuntores equipados com um modulo de disparo de subtenção, ou com dispositivos de controle eletrônico e contatoras de potência em serie com a linha aser protegida.

Modulo de Sub Tensão para disjuntores

Modulo eletrônico de controle de Sub Tensão


Definição técnica de sub tensão: Tensão elétrica maior à normal.

É uma subida do nível da tensão elétrica.

A tensão existe, mas seu valor é maior do que o esperado.

Em cidades onde o fornecimento de energia é baseado na tensão de 110/120 volts, uma sobre tensãoseria o valor acima de 130 volts (± 10% do valor nominal Un)).

Em áreas rurais por causa de diferentes fatores na rede elétrica, a sobre tensão é muito comum.

É um problema causado geralmente pelo desbalanceamento na distribuição da energia elétrica oumanobras nas mesmas, a sua solução depende mais da concessionária de serviços elétricos que dousuário.


Transiente, é um surto de tensão elétrica que ocorre num intervalo de tempo muito pequeno.

Existem duas formas de os transientes serem gerados em um equipamento:

1. via perturbações externas;2. via resposta do próprio circuito ao chaveamento.

Os casos típicos de transientes externos incluem:

Indução eletromagnética:

É geralmente causada por raios que caem perto da rede elétrica, e induzem uma DDP muito alta narede.

Essa indução acontece quando uma corrente elétrica varia rapidamente, criando um campoeletromagnético que é absorvido pelos fios da rede elétrica ou telefônica, que atuam como antenas.


Condução pela rede:

O chaveamento de cargas fortemente indutivas, como os motores elétricos, gera transientes que sãocausados pela força contra eletromotriz.

Isso ocorre porque um indutor opõe-se à variação de corrente elétrica.

Quando ocorre o desligamento de uma chave - eletrônica ou não - a energia armazenada sob a formade campo magnético nos circuitos indutivos é usada de forma a forçar a manutenção da corrente pelocircuito mesmo que uma tensão inversa à inicialmente aplicada, e de valor usualmente muito maiselevado, tenha que se fazer presente nos terminais do indutor nesse momento, e por consequêncianos terminais da chave que se abre, nesse caso com a mesma polarização de quando essaencontrava-se desligada.

O resultado é um pulso rápido de alta tensão, conhecido como "Spike", que induz uma centelha entreos contados da chave caso não haja circuito de proteção para transientes instalado.


Os transientes são um dos maiores causadores da queima de equipamentos eletrônicos, emboraexistam componentes destinados a minimizar os seus efeitos, nomeadamente os varistores de óxidode zinco e os centelhadores a gás ou ar para o caso dos transientes externos.

Centelhador Varistor Combinação de Varistor eCentelhador a gás DPS Classe I + II

+ =


Os dispositivos de proteção contra surtos (DPS) são usados para proteger as instalações elétricas deataques de raios com incidência direita ou indireta nas edificações e contra surtos oriundos demanobras como:

• Secionamento de linhas de potência• Mudanças bruscas de cargas• Comutação de motores

Até pouco tempo, a necessidade de proteção não era tão comentada quantos nos dias atuais emfunção da maioria dos dispositivos ligados á rede elétrica serem dispositivo eletromecânicos ,aisrobustos como motores e transformadores.

Tais dispositivos tem maior imunidade a surtos do que os dispositivos de uso domestico de uso gerale dispositivos industriais atualmente aplicados, exemplo: Televisores; Equipamentos de áudio;Modems; Computadores; CLP; Inversores; Etc..


• Televisores;• Equipamentos de áudio;• Modems;• Computadores;• CLP;• Inversores;• Etc..

Pode-se dizer que a sensibilidade dos dispositivos hoje é maior, e isto explica a latente preocupaçãocom proteção.

Os dispositivos de proteção contra surtos podem ser aplicados em qualquer tipo de planta, seja elacivil, industrial ou subestações de energia.

Sua construção e baseada em dois tipo de componentes, os curto circuitantes (Centelhador a gás oua ar) e os não curto circuitantes (Varistores de ZnO “Oxido de zinco” ou de SiC “Carbeto de Silício”).



Os dispositivos de proteção contra surtos são classificados de acordo com os ensaios desuportabilidade aos quais são submetidos. Podem ser de Classe I, Classe II ou Classe III.

Nos DPS de Classe I (primeiro nível) os ensaios simulam correntes impulsivas oriundas de descargaselétricas.

Esta Classe é recomendada para os lacais com grande exposição como pontos de entradas e nasedificações em locais protegidos por sistemas de proteção contra descargas atmosféricas.

Já os dispositivos de Classe II e Classe III (segundo nível) são ensaiados com impulsos atenuados enestes casos a indicação de aplicação é para locais onde a instalação e menos sujeita a incidênciadireita dos raios.



• UC Máxima tensão continua de operação.

• UP Nível de tensão de proteção.

• UTOV Suportabilidade a tensões transitórias.

• IIMP Impulso de corrente de descarga (Classe I).

• IMAX Máxima Corrente (8/20, 10/350) µs, possível descarregar uma vez.

• IN Corrente nominal de descarga (Classe II).

• UOC Tensão de ensaio com gerador combinado.

• Ifi Capacidade de interrupção de corrente (Classe I).


• Classe I: Indica-se a aplicação imediatamente próxima a entrada das edificações, no local em queo condutor adentra a edificação. Com vinculo direto a BEP (Barra de Equipotencialização Principal)

• Classe II: Indica-se a aplicação junto aos quadros de distribuição, sejam eles principais ousecundários e, neste caso, devem ser vinculados ao BEP (Barra de Equipotencialização Principal),BEL (Barra de Equipotencialização Local, ou PE (Condutor de proteção) mais próximo.

• Classe III: Indica-se a aplicação em pontos onde há necessidade de uma proteção mais afinadacom níveis de energia residual menor que os encontrados nos dispositivos de Classe II.



A tabela 15 da Norma NBR 5410 divide três tipos de ambientes para determinar a necessidade ou nãode instalação de DPS, sendo os ambientes classificados pelos índices AQ1, AQ2, AQ3 que levam emconsideração o índice ceráunico da região onde se localiza a edificação, a existência de rede elétricaaérea, e a presença de partes da instalação localizadas no exterior da edificação.

Código Classificação Características Aplicações e Exemplos

AQ 1 Depressíveis < 25 dias por ano -

AQ 2 Indiretas

> 25 dias por ano

Riscos provenientes da rede de

alimentação

Instalações alimentadas

por rede aéreas

AQ 3 DiretasRiscos provenientes da exposição

dos componentes da instalação

Partes da instalação

situadas no exterior da

edificação



Deve-se considerar que no primeiro nível de proteção, ou seja, para todos os condutor metálicosentrando ou saindo da edificações é obrigatória a aplicação de um DPS Classe I, Classe II, oucombinado (Classe I + Classe II).

Para os demais níveis de proteção é importante que seja feito um estudo que aponte o nível desuportabilidade da instalação e dos equipamentos a serem protegidos para que se saiba se os níveisde tensões residuais da zono protegida I não sejam superiores a suportabilidade dos equipamentosinstalados a partir da zona de proteção II.

Quanto à suportabilidade à tensão de impulso nos equipamentos a serem protegidos, é importante aanálise da tabela 31 da NBR 5410 e o anexo “E” que traz orientações para sua aplicação, lembrandoque a origem desta tabela está na IEC 60664-1.


O Anexo “E” trata os três possíveis ângulos de analise da tabela:

1. Categoria de suportabilidade a tensão de impulso que parte da instalação ou equipamento devesuportar;

2. Níveis de sobre tensão transitória que podem ser esperados em uma instalação elétrica deedificação;

3. Nível de proteção mínimo que um DPS deve atender para ser compatível com a suportabilidadedos equipamentos protegidos.


Tensão nominal da instalação

V

Tensão de impulso suportável requerida KV

Categoria de produto

Sistemas

Trifásicos

Sistemas

Monofásicos

com neutro

Produto a ser

utilizado na

entrada da

instalação

Produtos a ser

utilizados em

circuitos de

distribuição e

circuito terminais

Equipamentos de

utilização

Produtos

especialmente

protegidos

Categoria de suportabilidade a impulsos

IV III II I

120/208

127/220

115-230

120-240

127-254

4 2,5 1,5 0,8

220/380

230/400

277/480

-- 6 4 2,5 1,5

400/690 -- 8 6 4 2,5

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Um Novo AmanhecerTecnológico - Valentino Técnica · Quando transportar eletricidade, um pedaço de cobre é como um túnel. Quanto menor o túnel, mais limitado é o fluxo. Se um