Seletividade em sistemas elétricos
Autor: Edmilson Lanes Ramos | Publicado: 2017-03-19T12:46:00-07:00



Seletividade de dispositivos de proteção



&nbsp;
&nbsp;A capacidade de curto circuito dos disjuntores de proteção nem sempre 
  consta dos projetos elétricos que manuseamos diariamente, ou por 
  desconhecimento dos seus autores, ou mesmo por negligência com relação 
  ao assunto, resultando em instalações falhas e muito perigosas, 
  mantendo, para piorar, uma total
  "aparência" 
        de que são corretas.
&nbsp;&nbsp; A capacidade de 
  interrupção de um disjuntor representa o valor máximo da corrente de 
  curto circuito (Icc) que o fabricante do disjuntor assegura que o 
  mesmo pode suportar sem sofrer avarias. Se tais valores forem superados 
  na ocorrência de um curto circuito, o respectivo disjuntor de proteção, 
  ao invés de manter a integridade da instalação, poderá aumentar os danos 
  físicos e conseqüentemente as despesas com o conserto dos estragos 
  ocorridos. Resumindo: o disjuntor poderá colar seus terminais mantendo&nbsp; 
  a destruidora corrente de curto circuito ou, até mesmo, "explodir".

&nbsp; &nbsp;
        -Ah! Isto para mim não quer dizer nada, pois eu só especifico e compro 
        disjuntores da marca "X" que é uma das melhores do mercado. Com certeza 
        estou protegido!!&nbsp;

Ah, cara pálida, você estar errado!!!&nbsp; Você já percebeu que 
  existem disjuntores de mesma corrente nominal com diversas capacidades 
  de interrupção, dimensões iguais (ou não) e diversos preços, de um mesmo 
  fabricante? Ah! Você só especifica e compra o "mais barato"? 
  
  
  Pois então 
  repare:
&nbsp;
        


        &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;A título de exemplo vamos considerar os seguintes disjuntores da GE padrão NEMA, todos de 100A tripolares:

        


        &nbsp;

        


        &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
  Ex.:Mod. TQC&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
  5kA/220V&nbsp;&nbsp;&nbsp; R$ 107,18

        


        &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
  Mod. THQC&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 10kA/220V&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;R$ 242.00 

        


        &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
  Mod. THHQC&nbsp;&nbsp; 22kA/220V&nbsp;&nbsp; R$ 351,04

        


        &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
  Mod. TED&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 35kA/240V&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;R$ 479,82

        


        &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
  Mod. THED&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 65kA/240V&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
  R$ 889,91

&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; Fonte: cotação Santil/email

&nbsp;&nbsp;

&nbsp;-Puxa vida! São todos tripolares de 100 A e o preço varia de R$ 107,18 a 
  R$ 889,91?
        


        &nbsp;

        


        &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
        
        Sim, isso mesmo! Repare também que o preço sobe a medida que a 
  capacidade de interrupção aumenta por questões óbvias (o disjuntor tem 
  que ser mais robusto).
&nbsp;




        


        &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
        
        &nbsp;





























-E quando, portanto, devo usar um ou outro?





&nbsp;&nbsp; A corrente de curto circuito depende do transformador que 
  alimenta a instalação (ou o transformador da sua cabine primária, ou o 
  que está no poste da Concessionária de energia elétrica) e do 
  comprimento dos cabos desde o seu quadro elétrico até este 
  transformador. Quanto mais longe estiver o quadro elétrico do 
  transformador da instalação, menor será o valor da Icc neste quadro. 
  Desta forma, 
        o cálculo de Icc para cada quadro da sua 
  instalação pode economizar DINHEIRO no seu bolso, pois o seu 
  quadro geral pode exigir por exemplo 25kA/220Vca, mas os demais podem 
  exigir apenas 5kA/220Vca.


&nbsp;&nbsp; Agora vamos entender a base do cálculo da Icc, que é a Lei de ohm:&nbsp;

I=U/R

&nbsp;onde I é a corrente do circuito em Amperes, U a 
  tensão em Volts e R a resistência do circuito em Ohms. 

        


        &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
        
        
        Quando ocorre uma falta (curto circuito) a resistência (impedância) da 
  carga alimentada antes da ocorrência do curto fica fora&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
  do&nbsp;&nbsp;&nbsp; circuito - o R da Lei de Ohm tende a "zero" - 
  porque houve uma conexão direta de uma das fases para a terra, ou entre 
  as fases, "excluindo" a carga do circuito. Assim, na lei de Ohm, se R tender a zero, Icc&nbsp; tenderá ao infinito, 
  ou seja, aumentará muito, pois a tensão é constante! A única "carga" que 
  permanecerá no circuito será a "resistência" (para os eletricistas, diga-se impedância) dos contatos dos equipamentos e dos cabos 
  que estiverem instalados entre o transformador e o ponto em que ocorreu 
  o curto circuito.




&nbsp;&nbsp;&nbsp; Como mostra a figura acima, cada local de falha indica qual dispositivo deverá atuar, isolando a falha, sem atuar no dispositivo que vem a montante(antes) sem interromper a alimentação de todo o sistema, ou parte dele, evitando transtornos desnecessários.

Importante: estes dispositivos podem ser disjuntores e fusíveis, desde que suas curvas não coincidam

Curva?!?!?!?!

&nbsp;&nbsp; Em termos matemáticos (não dá pra fugir, eletricidade é física, e física tem matemática...), uma curva nada mais é do que uma sequência de valores que variam em função de outros valores, simples assim. No nosso caso, é uma variação da corrente em função do tempo, desta forma:



O eixo da base em uma numeração que vai de um a 60, estes são os valores múltiplos da correte nominal (In), enquanto o eixo transversal indica os valores do tempo, que começa com 0,5 milésimos de segundo e termina com 7200s (120min ou 2h), quando a curva se torna uma reta praticamente paralela ao eixo do tempo t(s). Perceba que a curva em momento nenhum toca o eixo do tempo. Isso porque o disjuntor é feito para operar na sua corrente nominal. Agora veja que a partir de um determinado valor de corrente entre 1 e duas vezes a corrente nominal existe atuação do disjuntor. Observe que em valores acima de três vezes o valor da corrente nominal, já existe atuação do disjuntor, cada um de acordo com a sua utilização.

&nbsp;&nbsp; Qual o valor de corrente de partida em motores? Geralmente são seis a oito vezes a corrente nominal do motor. Por este motivo utilizamos disjuntores curva "C"&nbsp; para circuitos de cargas com motores e maquinas motrizes! Agora, em correntes que ultrapassam a marca de dez vezes a corrente nominal, claro, configuramos apenas que pode ser um curto circuito! Reparem no&nbsp; ponto 5, o ponto de atuação ao valor próximo de  10x o valor da corrente nominal é de 0,1 segundo, ou seja um décimo de segundo.

De início é um pouco difícil de entender e aplicar, mas seguindo estas idéias, muitas vezes nem é necessário fazer muitos cálculos para se definir o disjuntor, basta ter a curva característica no catálogo do fabricante.

Fica a dica, se ainda tiver dúvida, pode perguntar nos comentários, e não se esqueça:


"Erit Quaestio Scientium Nostrum est!"

Sua dúvida é nosso conhecimento!