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ESPAÇO PARA AMPLIAÇÃO EM QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO Devem ser previstos espaços para
ampliações futuras em quadros de distribuições;
Descrito seção 6.5.9.2 da NBR 5410; Tabela com quantidade de circuitos e
espaços reservas:
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Quantidade de circuitos efetivamente disponíveis
N
Espaço mínimo destinado a reserva (em
número de circuitos)
Até 6 27 a 12 313 a 30 4N > 30 0,15*N
Nota: A capacidade de reserva deve ser considerada no cálculo do alimentador do respectivo quadro de distribuição
DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Os circuitos elétricos obrigatoriamente
possuem dispositivos que permitem:a) A interrupção da passagem de corrente por
seccionamento;b) A proteção contra curtos-circuitos e sobrecarga.
Os dispositivos de proteção classificam-se conforme seu objetivo:a) Assegurar apenas proteção contra curto-
circuitos;b) Proteger com eficácia apenas contra
sobrecargas.4
DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Dispositivos de comando de circuitos:
Interruptores unipolares interrompem a corrente no fio fase;
Circuitos alimentados por dois condutores fase (bifásico), devem utilizar interruptores bifásicos;
Circuitos alimentados por três condutores fase (trifásicos), devem utilizar interruptores trifásicos;
Chaves de faca com porta fusíveis: Dispositivos de proteção e interrupção simultânea
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DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
Chave magnética (comandadas a distância):a) Chave magnética protetora: Combinação de chave
magnética com relés de proteção (sobrecarga);b) Chave magnética combinada: Associação da chave
simples com relé térmico, fusíveis ou disjuntor (proteção para motores)
Pressostato: Dispositivo de pressão que opera em função de pressões predeterminadas;
Termostato: Dispositivo sensível a temperatura que fecha ou abre automaticamente um circuito;
Contatores: Dispositivos eletromecânicos que permitem o comando de um circuito a distância;
Relé térmico: Protege um equipamento contra danos térmicos de origem elétrica. 6
DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
Relés de subtensão : bobina de mínima tensão que numa falta ou queda de tensão interrompe a passagem de corrente;
Relés de tempo: utilizados em manobras temporizadas de comando, proteção e regulagem
Master switch (chave-mestra): Comanda de um só ponto várias lâmpadas situadas em locais diferentes;
Relés de partida: atenua o efeito do torque na partida (principalmente de motores de pequeno porte);
Comando por células fotoelétricas: promovem o acionamento automático da iluminação em ambientes abertos. 7
DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Dispositivos de proteção contra curto-
circuitos Deve interromper a corrente antes que os efeitos
térmicos e mecânicos danifiquem as instalações; Descrito na seção 5.3.4 da NBR 5410; A capacidade de interrupção do circuito deve
ser, no mínimo, igual a corrente de curto pressumida;
Dispositivo com capacidade inferior é admitido se outro com capacidade necessária estiver a montante; 8
intkI I
DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
A fórmula para a determinação desse tempo é dada por:
Onde: t = duração do tempo em segundos; k = constante que depende do tipo de condutor; I = corrente de curto-circuito, A; S = seção do condutor em mm2.
Os dispositivos empregados para a proteção contra curto-circuitos são:
a) Fusíveis;b) Disjuntores.
Os dijuntores termomagnéticos também protegem contra sobrecargas prolongadas. 9
2 2
2
k StI
DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
EXEMPLO 5Na origem de um circuito de distruibuição com condutores isolados de 10 mm2 (k = 115), a corrente de curto circuito em 3 ciclos foi de 5kA. Qual é o tempo máximo para a atuação do dispositivo de proteção?
SOLUÇÃO:
Um disjuntor termomagnético adequado atuará em 0,02 s.Um fusível adequado atuará em 0,001 s.
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2 2
2
115 10 0,05 segundos5000
t
DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
Fusíveis: Dispositivo adequadamente dimensionado para
interromper a corrente de sobrecarga ou curto-circuito; Normalização internacional (IEC 60269) e nacional (NBR’s
11840 a 11849) definem três tipos de fusíveis:1. gG: para proteção contra sobrecarga e curto-circuitos;2. gM: apenas proteção contra curto-circuitos (proteção
contra sobrecarga realizada por relé térmico);3. aM: apenas proteção contra curto-circuitos (proteção
contra sobrecarga realizada por proteção complementar);
Fusível de rolha: seus contatos ficam numa peça roscada; Fusível cartucho: o elemento fusível é encerrado num
tubo protetor de material isolante;11
DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
Zonas de tempo:
Fusível diazed (tipo D): limitador de corrente cujo o tempo é tão curto que o valor de crista da corrente não é atingido;
Fusível NH: limitador de corrente de alta capacidade de interrupção, para correntes nominais de 6 a 1.000 A.
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DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
Limitação de corrente pelo fusível:
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DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
Zonas de fusão e não fusão:
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DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
Disjuntores: Dispositivos de manobras e proteção, capazes de:
1. Estabelecer, conduzir e interromper correntes em condições normais do circuito;
2. Estabelecer, conduzir por tempo especificado e interromper correntes em condições anormais do circuito.
Normalização internacional (IEC 60947-2) e nacional (NBR IEC 60947-2);
Operam com disparadores que podem ser térmicos, eletromagnéticos e eletrônicos;
Os térmicos atuam na ocorrência de sobrecarga moderada. Funcionam pela dilatação desigual de suas lâminas;Alguns possuem uma faixa de corrente ajustável. 15
DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
Os magnéticos possuem uma bobina que atrai uma peça articulada quando a corrente atinge um determinado valor;
Característica típica de um disjuntor termomagnético:
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DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
Os eletrônicos compreendem sensores de corrente, processamento de sinais e comando de atuadores.
Característica tempo corrente de um disparador eletrônico:
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DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
Escolha do disjuntor:As seguintes informações devem ser fornecidas pelo fabricante:
a) Tipo (modelo) do disjuntor;b) Características nominais
- tensão nominal em Vca;- nível de isolamento;- curvas características (tempo x corrente)- corrente nominal;- frequência nominal;- capacidade de estabelecimento em curto-circuito;- capacidade de interrupção em curto-circuito;- ciclo de operação.
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DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
EXEMPLO 6Dimensione a proteção de um circuito com corrente de 20,45 A. Os fatores de correção são FCNC = 0,7 e FCT = 1. A bitola do condutor é igual a 4,0 mm2.
SOLUÇÃO:A corrente de projeto do circuito será de 32,0 A (Tabela).A forma geral para dimensionamento de dijuntores será:
Assim:
A norma determina as correntes para os dijuntores:2 – 4 – 6 – 10 – 13 – 16 – 20 – 25 – 32 – 40 – 50 – 63 – 80 – 100 – 125.
Logo:19
FIO DIS CIRCI FCNC FCT I I
32,0 0,7 1 20,45
22,4 20,45DIS
DIS
I
I
25DISI A
DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
Correntes convencionais de não-atuação (Int), de atuação (I2) e tempo convencional para disjuntores BT
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DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
Diferentes categorias de disjuntores de BT
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DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
Dispositivo diferencial-residual (DR) Equipamentos de seccionamento mecânico destinado a
abertura dos contatos quando ocorre corrente de fuga à terra;
Sua finalidade é proteger vidas humanas contra choques elétricos (correntes ≤ 30 mA);
Não protege o circuito contra sobrecorrentes ou curto-circuitos;
Necessita da conexão com o neutro; Locais que devem possuir o dispositivo DR:
Circuitos de banheiros ou chuveiros; Circuitos de tomadas externas; Circuitos de utilização residencial (cozinha, copa...); Circuitos em edificações não-residenciais com tomadas
que sirva cozinha, copa, lavanderias, áreas de serviço, garagens e áreas internas molhadas.
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DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
Princípio de funcionamento:Constituição:
1. Contatos fixos e contatos móveis;2. Transformador diferencial;3. Disparador diferencial.
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DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
Observações sobre as aplicações dos dispositivos DR1. Para o esquema TT, se a instalação for protegida por um
único DR, este deve ser colocado na origem da instalação;2. Outra opção é o uso de vários dispositivos, um em cada
derivação;3. Neste esquema, deve-se levar em consideração o valor da
resistência de aterramento RA, para não ocorrer tensões entre essa e a corrente de fuga de vários DR’s;
4. Cada instalação de um prédio deve possuir proteção diferencial própria: Administração, apartamentos, lojas, devem possuir DR’s
localizados nas respectivas origens ou nos quadros de distribuição.
5. O condutor de proteção é o único que não deve passar pelo DR;
6. Cuidados na instalação de equipamentos CC.
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DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS
Seleção dos equipamentos DR de acordo com o esquema de aterramento:
Esquema TN: as massas podem ser protegidas por DR. Não há a necessidade de ligá-las ao condutor de proteção, desde que ligadas a um eletrodo de aterramento;
Esquema TT: se protegido por um único dispositivo DR, este deve ser colocado na origem da instalação;
Esquema IT: a corrente residual de não atuação do dispositivo deve ser igual ou maior à corrente que circula quando uma primeira falta franca à terra afete um condutor fase. 25
DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Seletividade
Escolha adequada de fusíveis e disjuntores de tal forma que, na presença de um defeito na instalação, uma mínima parte seja afetada;
A proteção mais próxima do defeito deve ser a primeira a atuar;
Coordenação dos tempos de atuação dos dispositivos de proteção;
Formas de seletividade:1. Seletividade entre fusíveis;2. Seletividade entre disjuntores;3. Seletividade entre disjuntores e fusíveis em série.
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