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Como especificar um disjuntor
| A
- Fator Seção do Condutor |
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Uma das funções do disjuntor
é proteger os condutores. Portanto, a seção
dos mesmos deverá ser igual ou maior que as especificadas
pelas normas para as capacidades e características
das cargas correspondentes (ver UL 489).
Os elementos bimetálicos possuem
uma resistência intrinseca que gera calor proporcional
ao quadrado da corrente que circula pelos mesmos.
O condutor atua como dissipador de
calor, controlando o aquecimento do elemento bimetálico.
Ao reduzir a seção do condutor, a temperatura
aumenta e o disjuntor atua a uma corrente inferior à
especificada. A capacidade de condução de corrente
do disjuntor e a seção do condutor são,
então valores, relacionados, independente do tipo de
isolamento.
| Porcentagem da área do
cabo utilizado em relação à área
do cabo padrão |
Porcentagem (%)
|
|
50
|
60
|
70
|
80
|
90
|
100
|
125
|
200
|
| FATOR A |
1,4
|
1,25
|
1,15
|
1,07
|
1,02
|
1,0
|
0,99
|
0,97 |
|
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| B - Fator Freqüência |
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A Freqüência de funcionamento
do sistema também exerce um papel muito importante
na especificação e comportamento dos disjuntores.
A maioria dos disjuntores podem ser
aplicados diretamente em sistemas de 50/60 Hz para as capacidades
nominais indicadas.
Não obstante, os disjuntores
em caixa moldada não devem ser usados em outra freqüência,
além das especificadas, sem a aprovação
da GE, exceto como indicado na tabela abaixo.
Dois diferentes efeitos ocorrem em
freqüências acima de 60 Hz, dependendo de sensor
de corrente utilizado. Em dispositivos termomagnéticos,
o bimetal, que proporciona proteção de sobrecarga,
responde corretamente à corrente aplicada. Contudo,
o elemento instantâneo, que é um solenóide
construído de cobre e aço, aquece. O aumento
de temperatura do disjuntor reduz a capacidade decondução
da corrente. O solenóide torna-se quente devido à
sua natureza construtiva e materiais empregados. Além
de aumentar a temperatura do disjuntor, a unidade instantânea
não mais responde corretamente. Quanto mais alta a
freqüência, maior o erro.
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Tipo de Disjuntor
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Variação de frequência
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Corrente contínua
|
Corrente Alternada
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50/
60hz
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100/
120Hz
|
150/
180Hz
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200/
240Hz
|
300/
360Hz
|
400/
480Hz
|
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TQC,TQD,THQD,TJD
|
1,0
|
1,0
|
1,02
|
1,05
|
-
|
-
|
-
|
|
TED,THED
|
1,0
|
1,0
|
1,02
|
1,05
|
1,10
|
1,22
|
1,22
|
|
TFK,THFK
|
1,1
|
1,0
|
1,02
|
1,05
|
1,09
|
1,18
|
1,18
|
|
TJK,THJK
|
1,2
|
1,0
|
1,02
|
1,04
|
1,06
|
1,15
|
1,15
|
|
TKMA8,THKMA8
|
1,3
|
1,0
|
1,02
|
1,04
|
1,15
|
1,35
|
1,35
|
|
TKMA12,THKMA12
|
-
|
1,0
|
1,02
|
-
|
-
|
-
|
-
|
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| C - Fator Temperatura
Ambiente |
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A temperatura ambiente tem um efeito, ainda mais importante
sobre as características do conjunto disjuntores/cabos.
As temperaturas ambientes elevadas não somente afetam
a calibração do disjuntor como, também,podem
produzir temperaturas internas acima dos limites especificados
para os materiais isolantes.
Os cabos podem adaptar-se a essas temperaturas elevadas,
mediante o uso de materiais de maior capacidade térmica,
como o vidro e certos minerais. Isso não é possível
em dispositivos de manobra, devido aos requisitos técnicos
e mecânicos de fabricação.
Por outro lado, baixas temperaturas aumentam consideravelmente
a capacidade de condução decorrente. Em geral,
o efeito da temperatura ambiente em disjuntores com calibração
compensada procede como na curva abaixo.
Capacidade de Condução em
Regime Contínuo (%)
|
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| D - Fator Amplitude |
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Outro fator que deve ser considerado . a altitude na qual
ser. instalado o disjuntor. Até 1840 metros, o seu
funcionamento não é afetado. Para altitudes
entre 1841 e 3050 metros, a rarefação do ar
afeta a dissipação térmica. Esse efeito
reduz a transferência de calor do disjuntor para o meio
ambiente.
Para determinação da corrente nominaldo disjuntor
devemos usar a tabela abaixo:
 .
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| E - Fator Classe
de Carga |
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Para aplicação de disjuntores em caixa moldada,
também deverão ser considerados o ciclo de serviço
e o tipo de carga. Cargas, tais como capacitores e eletroímas,requerem
um aumento substancial da corrente nominal, se o disjuntor
tiver que chavear a carga.
Grupos de disjuntores montados em painéis pouco ventilados
também exigem uma considerável redução
na sua capacidade de condução de corrente.
A razão é a elevação de temperatura
interna devido à pouca circulação do
ar. Com cargas tais como máquinas de solda por resistência,
a corrente nominal do disjuntor deve ser, pelo menos, 125%
da corrente da máquina de solda. Em geral, quando se
deseja proteger a carga e os cabos ao mesmo tempo, devemos
verificar junto aos fabricantes as características
desses equipamentos, a fim de obtermos um funcionamento satisfatório.
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| F - Fator Segurança |
Outro fator, também,
de grande imporância . o fator de segurança.
Se o disjuntor vier a funcionar
em regime contínuo, a um nível de corrente
derivado dos fatores A a E, tanto o disjuntor quanto os
condutores estarão dentro de suas capacidades de
corrente, mas o disjuntor estará muito próximo
do ponto de disparo e qualquer perturbação
o fará atuar.
Dever ser considerado, portanto,
um fator de segurança de, no mínimo, 10% para
que seja evitado esse problema. Outras condições,
tais como, excessivas operações com carga
e desligamentos por sobrecargas podem afetar a vida do disjuntor
e devem ser consideradas no seu dimensionamento.
F > 1,10
- O fator segurança deve ser igual ou maior que 10%
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| G - Fator Regime
de Carga |
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O último fator a ser considerado é
o Regime de Carga.
Para cargas contínuas esse fator éde 1,25 e,
para cargas intermitentes, é de 1,00. Uma carga é
considerada contínua quando fica ligada por um período
superior a três horas.
Exemplo: Especificar
o disjuntor e o condutor para um circuito trifásico,
alimentando uma carga com corrente nominal de 50A em 480 Vca.
A corrente de curto-circuito calculada é de 13,5 kA
e o disjuntor deverá ser instalado em um painel com
trinta alimentadores de 3000 metros acima do nível
do mar.
A temperatura interna
do painel é de 40º C e não existem harmônicos
apreciáveis associados à carga. A carga não
ficará ligada por mais de três horas.
Solução:
Levando em consideração todos os fatores, teremos:
Ind = Inc x
A x B x C x D x E x F x G
Ind = 50 x
1,0 x 1,0 x 1,0 x 1,04 x 1,1 x 1,1 x 1,0 = 62,92A
Disjuntor
TED 134070, condutor de 25 mm2.
Fator de Multiplicação
para correção da Capacidade de Ruptura de um
Disjuntor com Fator de Potência diferente do usado no
Teste
Exemplo: O Disjuntor
THJK apresenta capacidade de ruptura de 65 kA em 240 Vca,
quando utilizado em um sistema com fator de potência
igual ou maior que 20%. Utilizando o mesmo disjuntor em um
circuito com fator de potência igual a 10%, a capacidade
de ruptura ser: 65 kA x 0,89 = 57,85 kA.
Número de ciclos de operações
para Disjuntores em Caixa Moldada (1)
(1) Um disjuntor deve
ser capaz de realizar o nú.mero de operações
estabelecidas, quando operando manualmente ou por intermédio
de equipamento especialmente projetado para esse fim.
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