Disjuntores

Ministério da Educação Universidade Tecnológica Federal do Paraná Diretoria de Graduação e Educação Profissional Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Engenharia Industrial Elétrica – Eletrotécnica

Trabalho Disjuntores

 Alunos:

André Rafael Cardoso Guilherme Weigert Iago Santos Marcos Cordeiro

Disciplina:

Materiais e Equipamentos Elétricos

Professor:

Walmir Eros Wladika

CURITIBA, Maio de 2011

INTRODUÇÃO Em instalações elétricas, os disjuntores estão presentes em quase todas as áreas, sejam elas prediais, industriais ou mesmo no sistema elétrico, de geração, transmissão e distribuição. Também é fato indiscutível que os disjuntores estão entre os equipamentos que maior complexidade apresentam dentre aqueles em uso, sobretudo em sistemas de potência. Este trabalho visa mostrar as características técnicas, a classificação e cuidados a se tomar com disjuntores, sejam eles para quaisquer tipos de instalação elétrica.

1. SIMBO IMBOL LOGIA GIA

Segu Segund ndo o a norm norma a NBR NBR 5444 5444-1 -198 989, 9, a simb simbol olog ogia ia gráf gráfic ica a para para instalações elétricas prediais para disjuntores é:

 Abaixo, temos a simbologia utilizada para os disjuntores, para desenhos referentes a diagramas de comando, segundo a ABNT, DIN, ANSI, JIS e IEC:

2. DEFINIÇÃO

Os disjuntores, segundo a norma NBR 5459/1987, são dispositivos de mano manobr bra a (mec (mecân ânic ico) o) e de prot proteç eção ão capa capazz de esta estabe bele lece cer, r, cond conduz uzir ir e inte interr rrom ompe perr corr corren ente tess em cond condiç içõe õess norm normai aiss do circ circui uito to,, assi assim m como como estabe estabelec lecer, er, conduz conduzir ir por tempo tempo especi especific ficado ado e interr interromp omper er corren correntes tes em condições anormais especificadas especificadas do circuito, tais como as de curto-circuito. Uma Uma defi defini niçã ção o inte intere ress ssan ante te tamb também ém é a de disj disjun unto torr idea ideal,l, que que é aquele, segundo COLOMBO, em que a impedância entre seus contatos passa instantaneamente de zero para infinito no instante da interrupção de corrente

no seu zero natural. Em outras palavras, é um disjuntor onde se despreza a resistência e portanto, a tensão do arco (condutância infinita) e a partir do inst instan ante te da inte interr rrup upçã ção o da corr corren ente te a condu ondutâ tânc ncia ia pass passa a a ser ser zero zero,, despre desprezan zandodo-se se o períod período o de trocas trocas térmic térmicas as durant durante e a condu condutiv tivida idade de e conseqüente corrente pós-arco nos primeiros microssegundos após o zero de corrente. Esta definição é importante no estudo dos disjuntores, principalmente no projeto dos mesmos, em que deve se prever o comportamento de um disjuntor, frente a alguns parâmetros e equações do arco voltaico que este disjuntor terá que suportar. 3. FUNÇÃO

Segundo MAMEDE, os disjuntores podem acumular várias funções, de acor acordo do com com sua sua form forma a cons constr trut utiv iva. a. Eles Eles pode podem m real realiz izar ar prot proteç eção ão cont contra ra sob sobreca recarg rga a

e

curto urto-c -cir ircu cuit ito os,

com comando ando

fun funcio cional, nal,

secci eccio onam namento ento,,

secciona seccionamento mento de emergênci emergência, a, proteção proteção contra contra contatos contatos indiretos e contra contra quedas quedas e ausênc ausência ia de tensão tensão.. A proteç proteção ão propor proporcio cionad nada a pelo pelo disjun disjunto to é realizada pela interrupção do circuito via desligamento de maneira mecânica, dire direta ta ou indi indire reta tame ment nte e em cond condiç içõe õess norm normai aiss ou auto automa matic ticam amen ente te em condições anormais. 4. APLICAÇÕES

Em geral, os disjuntores são empregados na proteção de circuitos elétricos em geral, tais como os encontrados em quadros, subestações e painéis, etc. Fazendo uma abordagem do sistema elétrico, pode-se dizer que os disj disjun unto tore ress são são enco encont ntra rado doss na gera geraçã ção, o, em poss possív ívei eiss quad quadro ros, s, na transmissão e distribuição, em subestações e em consumidores industriais e residenciais.

5. TERMINOLOGIA

5.1 ARCO VOLTAICO: É resultante de uma ruptura dielétrica de um gás a qual produz uma descarga de plasma, similar a uma fagulha instantânea, resultante de um fluxo de corrente em meio normalmente isolante tal como o ar. 5.2 5.2 TRAV RAVA DE DE SE SEGU GURA RAN NÇA Dispositivo mecânico que permite o travamento do disjuntor na posição fechada. 5.3 ISOLADORES Dispositivo utilizado para isolar o equipamento da terra. 5.4 TERMINAIS Parte da seccionadora que conecta o disjuntor ao circuito. 5.5 MANOBRA

Mudan Mudança ça na config configura uraçã ção o elétric elétrica a de um circu circuito ito,, feita feita manua manuall ou automaticamente por um dispositivo adequado e destinado a esta finalidade. 5.6 5.6 CO COR RRENT RENTE E NOM NOMIN INA AL É a corrente que pode circular cir cular permanentemente no disjuntor  5.7 5.7 CAPA CAPACI CIDA DADE DE NO NOMI MINA NAL L É a máxima corrente presumida de interrupção, de valor eficaz, que o disjuntor pode interromper, operando dentro de suas características nominais de tensão e frequência 5.8 5.8 SOBR SOBRE ECO CORR RREN ENT TES São correntes cujos valores excedem aos valores da corrente nominal, as sobrecorrentes têm origem numa solicitação de corrente que ultrapassa aos valores determinados no projeto elétrico 5.9 5.9 CO CORR RREN ENTE TE DE CURT CURTO O CIR CIRCU CUIT ITO O É uma sobrecorrente de alta intensidade, proveniente de falhas graves, que produzem correntes elevadíssimas 5.10 5.10 CORREN CORRENTE TE DE RUPTUR RUPTURA A É o valor da corrente de interrupção presumida que o dispositivo de prot proteç eção ão é capa capazz de inte interro rromp mper er,, sob sob uma uma tens tensão ão dada dada em cond condiç içõe õess esta estabe bele leci cida dass pela pela norm norma, a, ou seja seja o maio maiorr valo valorr de curto curto circ circui uito to que que o dispositivo é capaz de interromper sem que o sistema seja danificado 6. CLASSIFICAÇÃO

Existem vários tipos de disjuntores, com diferentes formas construtivas, características funcionais e parâmetros elétricos. Existem diversas formas de classificação como pode ser estudado a seguir. 6.1DISJUNTORES DE BAIXA TENSÃO 6.1.1 CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO TIPO DE OPERAÇÃO:

6.1.1.1 DISJUNTORES TÉRMICOS 

Util Utiliz izam am a defo deform rmaç ação ão de plac placas as bime bimetá tálic licas as caus causad ada a pelo pelo seu seu aque aqueci cime ment nto. o. Quan Quando do uma uma sobr sobrec ecar arga ga de corr corren ente te atra atrave vess ssa a a plac placa a bimetálica existente num disjuntor térmico ou quando atravessa uma bobina situad situada a próxim próxima a dessa dessa placa, placa, aquece aquece-a, -a, por efeito efeito Joule Joule causa causando ndo a sua sua deformação que desencadeia mecanicamente a interrupção de um contacto que abre o circuito elétrico protegido. Um disjuntor térmico é um sistema eletromecânico simples e robusto. Em contrapartida, não é muito preciso e dispõe de um tempo de reação relativamente lento. 6.1.1.2 DISJUNTORES MAGNETICOS   A

forte variação de intensidade da corrente que atravessa as espiras

de uma bobina bobina produz produz,, segund segundo o as leis leis do eletro eletromag magnet netism ismo, o, uma forte forte variação do campo magnético, este desencadeia o deslocamento de um núcleo de ferro que vai abrir mecanicamente o circuito e proteger a fonte e uma parte da instalação elétrica, nomeadamente os condutores elétricos entre a fonte e o curto-circuito. A interrupção é instantânea no caso de uma bobina rápida ou cont contro rola lada da por por um flui fluido do no caso caso de uma uma bobi bobina na que que perm permite ite disp dispar aros os controlados. Geralmente, está associado a um interruptor de alta qualidade projetado para efetuar milhares de manobras. 6.1.1.3 DISJUNTOR TERMOMAGNÉTICO 

 Atualmente é muito utilizado em instalações elétricas residenciais e comerc comerciai iaiss o disjun disjuntor tor magnet magnetoté otérmic rmico o ou termom termomagn agnéti ético. co. A funçao funçao de prot proteg eger er cont contra ra curt curtoo-ci circ rcui uito to eh dese desemp mpen enha hada da por por uma uma sole soleno noid ide e e a proteçao contra sobrecarga é realizada atraves de um atuador bimetalico. 6.1.1.4 DISJUNTOR LIMITADOR DE CORRENTE Limitam o valor e duração das corre rrentes de curto rto-cir -circcuito ito, pro proporc porcio ion nando ndo

uma uma

red reduçã ução

subs ubstanc tancia iall

dos

esfor sforçços

térm térmic icos os

e

eletrodinamicos. 6.1.2 CLASSIFICAÇÃO QUANDO AO TIPO DE CONSTRUÇÃO DO ELEMENTO TERMINCO 6.1.2.1 DISJUNTOR SEM COMPENSAÇÃO TÉRMICA Esses disjutores são calibrados a uma termperatura de 25º, assim quando utilizados em temperaturas acima da calibrada necessitam que sua

corrente nominal seja corrigida de tal modo que fique reduzida 70% de seu valor. 6.1.2.2 DISJUNTOR TROPICALIZADO Esses disjutores são calibrados em média a uma temperatura de 50º, quando quando utilizados utilizados em ambientes ambientes cuja temperatu temperatura ra é igual igual ou iniferior iniferior ao limite ante anteri rior orme ment nte e menc mencio iona nado do,, pode podem m ser ser carr carreg egad ados os até até uma uma corr corren ente te correspondente ao seu valor nominal. Para temperaturas superiores, o que pode ocorrer em paineis industriais, a corrente nominal deve ser corrigida de modo a ficar reduzida 80% do seu valor. 6.1.3CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO TIPO DE CONSTRUÇAO 6.1.3.1 DISJUNTOR EM CAIXA MOLDADA É para para uso industr industrial ial,, possu possuii uma uma ampla ampla faixa faixa de corren corrente te de 10A a 3200A. Como sua aplicação é bem diversificada, podem ser utilizados para a proteção proteção de um quadro quadro geral até a proteção proteção de uma única carga. carga. Possuem diversos diversos acessório acessórioss como bobina bobina de abertura, abertura, motorizaçã motorização, o, intertravam intertravamento, ento, que podem ser utilizados nas mais diferentes aplicações. Não possui acessos ao usuário para fazer verificações. Este equipamento seria como uma caixa lacrada lacrada onde todos os requisitos requisitos de seguranç segurança a e proteção proteção ficam internos internos ao equipamento; 6.1.3.2

DISJUNTOR ABERTO

É utilizado normalmente para altas corrente nominais, e altas correntes de curt curtoo-ci circ rcui uito to.. Cara Caract cter eriz izam am-s -se e por por

poss possui uirr

uma uma

carc carcaç aça a

aber aberta ta,,

possibilitando a manutenção em todos os seus componentes. São próprios para instalações industriais. 6.2 DISJUNTORES DE ALTA TENSÃO 6.2.1 CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO SISTEMA DE ACIONAMENTO ACIONAMENTO 6.2.1.1

ACIONAMENTO PO POR SO SOLENÓIDE

Neste sistema, uma bobina solenóide, que na maioria dos tipos é usada somente para disparo, é utilizada para acionar os contatos na operação de fechamento e também para carregar a mola de abertura 6.2.1.2

ACIONAMENTO A MOLA

 A energia para o fechamento é acumulada em uma mola, que pode ser  carregada manualmente ou através de um motor. Quando o mecanismo de disparo é acionado, a mola é destravada, acionando os contatos do disjuntor  fechando-o, acontecendo nesta operação o carregamento simultâneo da mola de abertura

6.2.1.3

ACIONAMENTO A AR AR CO COMPRIMIDO

 A energia necessária à operação do disjuntor é armazenada em recipientes de ar comprimido e liberada através de disparadores atuando sobre válvulas, que acionam os mecanismos dos contatos via êmbolos solidários ou através de conexões pneumáticas. 6.2.1.4

ACIONAMENTO HIDRÁULICO

 A energia necessária para a operação do disjuntor é armazenada em um “acu “acumu mula lado dorr hidr hidráu áulilico co”” que que vem vem a ser ser um cilin cilindr dro o com com um êmbo êmbolo lo estanque tendo de um lado óleo ligado aos circuitos de alta e baixa pressão através da bomba hidráulica e do outro lado uma quantidade prefixada de N 2. 6.2.2CLASSIFICAÇÃO QUANTO A UNIDADE INTERRUPTORA 6.2.2.1

DISJUNTOR A SO SOPRO MA MAGNÉTICO

Neste tipo de disjuntor os contatos abrem-se no ar, empurrando o arco voltaico para dentro das câmaras de extinção, onde ocorre a interrupção, devido a um aumento na resistência do arco e conseqüentemente na sua tensão. As forças que impelem o arco para dentro das fendas da câmara são produzidas pelo campo magnético da própria corrente, passando por uma ou mais bobinas, dai o nome de sopro magnético, eventualmente, por um sopro pneumático auxiliar produzido pelo mecanismo de acionamento. Este sopro pneumático é muito importante no caso de interrupção de pequenas correntes, cujo campo magnético é insuficiente para impelir o arco para dentro da câmara, o que ocasionaria tempos de arco muito longos. São utilizados em baixas e medias tensões. 6.2.2.2

DISJUNTOR A ÓLEO

Nestes equipamentos os dispositivos de interrupção são imersos em óleo isolante, nestes disjuntores a extinção do arco se dá através da geração

de gase gases, s, prin princi cipa palm lmen ente te hidr hidrog ogên ênio io,, em virtu virtude de da deco decomp mpos osiç ição ão das das moléculas de óleo devida às altas temperaturas desenvolvidas na região do arco. O aumento da pressão interna das câmaras de interrupção cria um fluxo de óleo que ira disionar o dielétrico, resfriar e alongar o arco. São utilizados dois tipos de câmaras de extinção nos disjuntores a óleo: câmara de sopro transversal e câmara de sopro axial. 6.2. 6.2.2. 2.2. 2.1 1

GRA GR ANDE NDE VOL VOLUM UME E DE DE ÓLE ÓLEO O (GV (GVO) O)

Tem uma grande capacidade de interrupção em curto-circuito, porem necessita necessita de grande grande quantidade quantidade de óleo, é pouco pouco adaptável adaptável para manobrar  reatores e capacitores em certas faixas de corrente, tem risco de incêndio e a manutenção é muito dispendiosa. 6.2. 6.2.2 2.2.2 .2.2

PEQU PEQUE ENO VOL VOLUME UME DE DE ÓLEO ÓLEO

Sua manutenção é simples, é de grande confiabilidade, mas não é muito adaptado ao uso em sistemas de extra-alta tensão, quando aumenta a tensão, aumenta o numero de pontos de corte por pólo, pouco adaptável para manobrar reatores e capacitores em certas faixas de corrente. 6.2.2.3

DISJUNTORES A VÁCUO

 A técnica de interrupção da corrente no vácuo consiste na separação de um contato móvel de um contato fixo, dentro de um recipiente com vácuo. O objetivo do processo de interrupção é como nos demais tipos de disjuntores, extinguir o arco na passagem da corrente por zero. O arco será extinto se a energia do sistema for menor que a dissipada no processo de desionização, e assim permanecerá se o estabelecimento da suportabilidade dielétrica entre os contatos for suficientemente rápido para suportar a tensão de restabelecimento transitória. Nos disjuntores a vácuo a ionização do dielétrico é caracterizada por um vapor metálico proveniente dos contatos. A eficiência do processo de interrupção é determinada pela rapidez da condensação deste vapor metálico nas superfícies dos contatos e barreiras de proteção. 6.2.2.4

DISJUNTORES A AR CO COMPRIMIDO

Estes disjuntores utilizam o ar comprimido como meio de extinção do arco elétrico e na maioria das vezes, para isolamento e acionamento dos contatos moveis. As boas características dielétricas do ar comprimido, e a possibilidade de aproveitamento de outras características que favorecem a

interrupção dos disjuntores a ar comprimido, a velocidade, a intensidade do sopr sopro, o, torn tornam am este estess disj disjun unto tore ress adeq adequa uado doss a gran grande de capa capaci cida dade de de interrupção. Exigem uma supervisão permanente da pressão no interior do disjuntor, para assegurar que os mesmos só operem com segurança. Uma eventual queda de pressão nominal acionará chaves de pressão, pressostatos, de supervisão conectadas ao circuito pneumático do disjuntor, que acionarão os bloqueios, alarmes e comandos inerentes a esses pressostatos. 6.2.2.5

DISJUNTORES SF6

O SF6 é um gás incolor, inodoro e não combustível. Em condições normais, é quimica icamente estável e inerte. No seu estado puro, é absolutamente não tóxico e não causa corrosão. É utilizado em equipamentos de alta tensão, pois é um excelente meio isolante e possui características favoráveis a interrupção da corrente elétrica. Apresenta ainda as características de ser auto-regenerável e de não formar depósitos de material condutor, após a extinção do arco. 7.

CONSTITUIÇÃO

Os disj disjun unto tore ress poss possue uem m uma uma larg larga a apli aplica caçã ção, o, send sendo o assi assim, m, elas elas possuem várias formas, tipos, e até mesmo são constituídas de materiais dife iferent rentes es,,

depe epende ndendo da sua aplica licaçção, ão,

form format ato o,

etc. etc. A

segu seguir ir,,

relacionaremos as partes e os materiais mais comuns deles. 7.1 ALAVANCA Utilizada para desligar ou resetar manualmente o disjuntor. Também indica o estado do disjuntor (Ligado/Desligado ou desarmado). A maioria dos disjuntores são projetados de forma que o disjuntor desarme mesmo que o a alavanca seja segurada ou travada na posição "liga". 7.2 CONTATOS São constituídos constituídos por cobre cobre eletrolítico eletrolítico ou alumínio. alumínio. Sua função função é bem importante, já que os contatos são todas as partes em que há a conexão de duas ou mais partes, permitindo assim a continuidade elétrica do circuito quando o disjuntor esta ligado. 7.3 TERMINAIS

Geralmente são constituídos de cobre ou bronze estanhados. Eles são as partes condutoras que ligam o disjuntor ao circuito em que está montado. 7.4 7.4 ATUA ATUADO DOR R BIME BIMETA TALI LICO CO Sua função é de proteção contra sobrecarga, é sensível ao calor, e efet efetua ua a aber abertu tura ra do disj disjun unto torr quan quando do a corr corren ente te perm perman anec ece, e, por por um determinado período, acima da corrente nominal do disjuntor .

7.5 7.5 PARA PARAFU FUSO SO CALI CALIBR BRAD ADOR OR Permite que o fabricante ajuste precisamente a corrente de trip do dispositivo após montagem. 7.6 SOLENÓIDE Sua função é de proteção contra curto-circuito, efetua a abertura do disjuntor com o aumento instantâneo da corrente elétrica no circuito. 7.7 7.7 CÂMA ÂMARA DE EX EXTINÇÃ INÇÃO O Inte Interr rrom ompe pe o arco arco volta voltaic ico o gera gerado do no mome moment nto o da aber abertu tura ra dos dos contatos. 7.8 CAIXA ISO ISOLANTE Poliamida, suas características proporcionam resistência a temperatura e a choques mecânicos. 7.9 BOBINA Responsável pelo disparo instantâneo magnético 8. FUNC FUNCIO IONA NAME MENT NTO O

Para Para expli explicar car o funcio funcionam nament ento o genéri genérico, co, podemo podemoss dividi dividirr em dois dois grupos de utilização do equipamento 8.1 MANOBRA Para realizar a abertura ou fechamento do circuito, o operador poderá interagir diretamente com o equipamento ou realizar o comando remoto. Os disjuntores que dotam de mecanismos de acionamento manuais são os que necessitam interação com o operador, ou seja, será necessário ativar uma

alav alavan anca ca.. Nos Nos disj disjun unto tore ress que que dota dotam m de meca mecani nism smos os de acio aciona name ment nto o auto automá mátitico co,, pode pode-s -se e efet efetua uarr a aber abertu tura ra ou fech fecham amen ento to medi median ante te a um comando de botoeira podendo estar presente no equipamento ou (e) painel de controle. 8.2 PROTEÇÃO No desligamento devido à anomalia no circuito, temos que a atuação é independente do operador. Para explicar o processo de funcionamento pode-se relatar os seguintes passos: - Ocorrência da anomalia no circuito; - Relés detectam a anomalia, ou painel de controle mediante aos transformadores de proteção; - Comando enviado aos disparadores; - Disparadores ativam o mecanismo de acionamento. Obs.: mecanismo de acionamento deve estar com as molas pré carregadas; - Ocorre a abertura dos contatos internos; - Desligamento do circuito e proteção realizada. Diagnosticada e reparada a anomalia no circuito, o disjuntor pode novamente realizar o fechamento do circuito. 9. ESPE ESPECI CIFI FICA CAÇÃ ÇÃO O

 Ao especificar um disjuntor, é necessário conhecer alguns parâmetros relacionados à instalação e também se atende às necessidades desejáveis. 9.1 EM FUNÇÃO DOS PARÂMETROS ELÉTRICOS São São os par parâme âmetro tros da red rede neces ecessá sári rios os a se conhec nhece er para ara dimensionar o disjuntor  9.1.1 Tensão nominal e frequência da rede É a tensão em valor eficaz e entre fase e fase (tensão de linha) na qual o equipamento ira atuar. Também é necessário conhecer a frequência da rede, pois podem ocorrer alterações de funcionamento em relés e disparadores se esta não for definida.

9.1.2 Corrente nominal Refere-se ao valor de corrente eficaz de funcionamento que a carga a ser protegida está absorvendo. Nesse valor de corrente, o disjuntor deve conduzir a corrente normalmente. 9.1.3 Capacidade de interrupção Esta ligada com a corrente de curto circuito que o disjuntor deverá ser  capaz de interromper. Para especificar o valor da capacidade de interrupção, deve-se conhecer o valor da tensão nominal e potencia da fonte. 9.1.4 Nível de impulso atmosférico  Ao instalar um disjuntor na rede, deve-se conhecer o nível de impulso atmosférico (NBI) que indica o valor de tensão em um espaço pequeno de tempo em uma linha quando esta é atingida por descargas atmosféricas. Tal conhecimento do NBI é associado ao sistema de proteção de descargas na linha. 9.2 EM FUNÇÃO DAS CONDIÇOES DA CARGA 9.2.1 Curva de disparo Curv Curva a que que defi define ne inte interv rval alos os de temp tempo o rela relaci cion onad ado o às cond condiç içõe õess anômalas de circuito. Esta relacionado com o retardo ou rapidez no disparo, pois em diferentes sistemas de carga, como partidas diretas de motores, necessitamos que o equipamento esteja não atuante na proteção devido aos transitórios ocorridos na linha. Abaixo temos duas figuras, uma representa a curv curva a de disp dispar aro o de um mini mini-d -dis isju junt ntor or dome domest stic ico, o, na qual qual a anál anális ise e das das grandezas envolve qualquer disjuntor e a outra representa as curvas de disparo referentes ás classes dos disjuntores.

Figura x – Curva de disparo de um disjuntor doméstico Fonte: ABB

Figura x – Curva de disparo de um disjuntor referente às classes Fonte: Setor Elétrico

9.2.2 Manobra e proteção de cargas Esse critério avalia as cargas na qual os disjuntores irão realizar suas funções. Para dimensionar corretamente um disjuntor é necessário conhecer a carga. Em cargas indutivas a exemplo, necessitamos uma maior capacidade de interrupção, enquanto para realizar um chaveamento de banco de capacitores, o disjuntor deve suportar maiores tensões de transitório. O chaveamento de linhas de transmissão ou distribuição levando em conta se estas estão a vazio, em sobre tensão, em oposição de fases são parâmetros que a classificam o tipo de carga. Podemos também encontrar cargas especiais como fornos a arco arco em que que a corr corren ente te nomi nomina nall é muit muito o alta alta,, alem alem da capac apacid idad ade e de interrupção necessitar ser elevada. 9.3 EM FUNÇÃO DAS CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO Está relacionado com os parâmetros exigíveis ao equipamento. 9.3.1 Solicitações em serviço nominal

Define o número máximo de manobras intencionais em serviço normal que o disjuntor suporta, sem haver prejuízo de suas características nominais. 9.3.2 Modo de proteção Basicamente, a função principal do disjuntor é realizar o desligamento do circuito em situação de curto circuito, entretanto, podemos obter outras proteç proteções ões.. Vale Vale ressal ressaltar tar que que essas essas proteç proteções ões depend dependem em de dispos dispositiv itivos os específicos que indicam alterações no circuito, ou seja, os relés ou informações programadas em painéis de controle. Podemos ter: - Proteção contra sobrecarga; - Proteção contra subtensão; - Proteção contra falta de fase; 9.3.3 Funções complementares  Ao especificar um disjuntor, é necessário conhecer se este é equipado com com entr entrad ada a de coma comand ndos os extr extras as.. Um exem exempl plo o é para para a cone conexã xão o de geradores; quando estes estão sincronizados em tensão, freqüência e ângulo de fase, o painel de controle envia um comando para poder fechar o disjuntor. 9.4 EM FUNÇÃO DA FORMA DE CONSTRUÇÃO Esta Esta asso associ ciad ada a aos aos parâ parâme metro tross do meio meio,, parâ parâme metr tros os elét elétri rico coss e também a cargas. Disjuntores mais potentes utilizam câmara de extinção com maior poder de interrupção do arco. Também quanto à forma construção, devese conhecer a aplicação do equipamento, se este for operar em cubículos, pátio aberto ou em quadro de distribuição, pois o grau de proteção (IP) do equipamento deve ser levado em consideração de acordo com a aplicação. 9.5 EM FUNÇÃO DAS CONDIÇÕES CONDIÇÕES DO MEIO São os fatores físicos que devem ser levados em consideração no projeto e que podem alterar o modo de funcionamento do disjuntor, são eles: - Temperatura do ar; - Umidade do ar; - Qualidade do ar (atmosfera industrial, poluentes, meio marítimo); - Pressão do vento;

- Altitude; - Existência de terremotos. Sabendo as condições do meio, o fabricante deve ser consultado. 10.ENSAIOS

10.1 ENSAIOS DE TIPO Os ensaios de tipo descritos a seguir têm a finalidade de verificar as características dos disjuntores, dos seus dispositivos de manobra e de seus equipamentos auxiliares. Em princípio, cada ensaio de tipo deve ser efetuado sobre um disjuntor novo e limpo, e os diversos ensaios de tipo podem se efetuados em ocasião e lugares diferentes. 10.1.1 Ensaios mecânicos e climáticos Nest Nestes es ensa ensaio ioss algu alguma mass cara caract cter erís ístitica cass e ajus ajuste tess deve devem m ser  ser  regist registrad rados: os: tempo tempo de abertu abertura, ra, tempo tempo de fecham fechament ento, o, simult simultan aneid eidade ade de operação dos contatos das câmaras de extinção de um pólo, simultaneidade de operação entre pólos, tempo de recarga do mecanismo de operação, consumo do circuito de comando, consumo dos dispositivos de disparo, duração do sinal de coman comando do na abertu abertura ra e no fecham fechament ento, o, estanq estanquei ueidad dade, e, densid densidade ade ou pres pressã são o do flui fluido do do meca mecani nism smo o de oper operaç ação ão e do meio meio de exti extinç nção ão,, resist resistênc ência ia do circui circuito to princ principa ipal,l, diagra diagrama ma percu percurso rso-te -tempo mpo,, veloc velocida idade de de fechamento, velocidade de abertura e outras características importantes ou ajustes de funcionamento especificados pelo fabricante. São São real realiz izad ados os ensa ensaio ioss de func funcio iona name ment nto o mecâ mecâni nico co em baix baixa a temperatura, em temperatura ambiente e em alta temperatura, sob condições de umidade e com esforços estáticos nos terminais. 10.1.2 Ensaio de medição de resistência ôhmica do circuito principal  A medição da resistência deve ser realizada antes do ensaio de elevação de temperatura, com o disjuntor na temperatura ambiente, e após o ensaio de elevação de temperatura, quando o disjuntor já tiver retornado à temperatura ambiente. Estas duas medições não devem diferir mais de 20%.

10.1.3 Ensaio de elevação de temperatura  A elevação da temperatura das várias partes do disjuntor não deve exceder os valores definidos nas normas específicas, estes ensaios são feitos em todas as partes do disjuntor e de maneira específica nas bobinas. 10.1.4 Ensaios dielétricos Todos os ensaios de verificação dos níveis de isolamento devem ser  real realiz izad ados os sobr sobre e os disj disjun unto tore ress comp comple leta tame ment nte e mont montad ados os como como para para func funcio iona name ment nto. o. As supe superf rfíc ície iess exte extern rnas as das das part partes es isol isolan ante tess deve devem m ser  ser  cuidadosamente limpas. Os disjuntores devem ser montados para o ensaio, com com as dist distan anci cias as de isol isolam amen ento to e altu altura ra sobr sobre e o solo solo míni mínima mass como como especificadas pelo fabricante.

Figura x – Teste de sobretensão em um disjuntor de 500 kV Fonte: Siemens

10.1.5 Ensaios de estabelecimento e interrupção de correntes Dis Disjunt juntor ores es a sere serem m util utiliz izad ados os com com todo todoss os pólo póloss oper operan ando do simultaneamente devem ser capazes de estabelecer e interromper todas as

corren correntes tes simétr simétrica icass e assimé assimétric tricas, as, até inclus inclusive ive as corres correspo ponde ndente ntess às capacidades de interrupção nominal em curto-circuito. Essas condições são satis satisfe feita itass se o disj disjun unto torr esta estabe bele lece ce e inte interr rrom ompe pe corr corren ente tess trifá trifási sica cass especificadas simétricas e assimétrica, entre 10 % e 100 % da capacidade de inte interru rrupç pção ão nomi nomina nall em curto curto-c -circ ircui uito to á tens tensão ão nomi nomina nal.l. Além Além diss disso, o, os disjun disjuntor tores es a serem serem utiliz utilizado adoss em sistem sistema a neutro neutro aterra aterrado do para para opera operaçã ção o unipolar, devem estabelecer ou interromper curtos-circuitos monofásicos entre 10 % e 100% da capacidade de interrupção nominal em curtos-circuitos à tensão fase-terra. 10.2 ENSAIOS DE ROTINA Os ensaios descritos a seguir têm por objetivo revelar os defeitos do mate materi rial al ou da fab fabrica ricaçção do equip quipam ame ento. nto. Eles les não não preju rejudi dica cam m as propri proprieda edades des e a qualid qualidade ade do equipa equipamen mento to conven convencio cional nal submet submetido ido aos ensaios. Estes ensaios são de recebimento e devem ser feitos sobre um número de unidades a ser determinado pelo usuário na especificação técnica. 10.2.1 Ensaios de tensão suportável à freqüência industrial a seco do circuito principal  A tensão de ensaio deve ser elevada até a tensão suportável especificada e mantida durante 1 minuto de acordo. O disjuntor deve ser  considerado aprovado nos ensaios, se não ocorrer descarga disruptiva durante os ensaios. 10.2.2 Medição das resistências ôhmicas do circuito principal  A resistência de cada um dos pólos do circuito principal deve ser  medi medida da em cond condiç içõe õess tão tão próx próxim imas as quan quanto to poss possív ível el àque àquela lass em que que foi foi realizado o ensaio de tipo correspondente. A resistência medida na posição fechada não deve ser superior a 1,2 vezes a resistência medida durante o ensaio de tipo correspondente. 10.2.3 Ensaios de funcionamento mecânico Esses Esses ensai ensaios, os, efetua efetuados dos com com o circuit circuito o princi principal pal não energi energizad zado, o, devem compreender: cinco operações de fechamento e cinco operações de

abertura com valores mínimos máximos para a tensão e para a pressão de alimentação. 11.INSTALAÇÃO

Os disjuntores devem ser instalados de acordo com as normas e especificações do fabricante. Cabe Cabe ao

fabr fabric ica ante forn forne ecer cer

as info inform rmaç açõe õess

neces cessári sárias as e

especificações sobre as condições normais de instalação e operação, como: cond condiç içõe õess do meio meio,, clas classe se de tens tensão ão,, corre corrent nte e nomi nomina nal,l, capa capaci cida dade de de interrupção nominal, meio de extinção, vida útil, etc. 12. MANUTENÇÃO

 A manutenção dos disjuntores se deve a principalmente o desgaste mecânico e do meio extintor. No caso do desgaste mecânico a ação adotada é a substituição do componente ou do equipamento, sempre os submetendo a seus respectivos ensaios.  A manutenção efetiva então fica a encargo dos meios extintores de arco-elétrico, sendo mais usual o de óleo isolante. i solante. 12.1 DISJUNTORES A ÓLEO  A manutenção dos disjuntores de pequeno volume de óleo requer, fundamentalmente, cuidados com os seguintes componentes: Óleo isolante, contatos, buchas, atuador mecânico e circuitos auxiliares. Os cuidados com o óleo são idênticos, em grande parte, aos que são realiz realizado adoss na manute manutençã nção o de transf transform ormado adores res.. Devem Devem ser adotad adotadas, as, por  exemplo, as práticas: - Extração do óleo para ensaios de umidade e de rigidez dielétrica; - Técnica de ensaio de rigidez dielétrica; - Enchimento com óleo. Há, porém, diferenças no que concerne às características admissíveis para para o óleo óleo de ench enchim imen ento to de disj disjun unto tore res, s, como como se indi indica cará rá.. Tamb Também ém a

degradação do óleo num disjuntor, após um certo número de atuações, é muito rápida rápida,, devido devido às decomp decomposi osiçõ ções es e carbon carboniza izaçõ ções es produz produzida idass pelo pelo arco arco elétrico. Os ensaios de verificação e os tratamentos de óleo serão muito mais freqüentes. A parte mecânica requer cuidados especiais pois dela depende o bom desempenho do disjuntor. Deve ser verificada, no teste de recepção e após manutenções, ou mesmo mesmo preve preventi ntivam vament ente, e, a simult simultane aneida idade de dos pólos. pólos. També Também m deve-s deve-se e proceder, quando necessário, testes de medição dos tempos de abertura e fechamento. Outras verificações muito importantes para a manutenção são: - Verificação da resistência ôhmica dos contatos principais; - Verificação dos contatos auxiliares; - Verificação dos resistores de fechamento (se existirem); Nos Nos disj disjun unto tore ress de corr corren ente te alte altern rnad ada a de alta alta e extr extra a tens tensão ão é necess necessári ário o proced proceder er a ensaio ensaioss mais mais elabor elaborado adoss que que a manute manutençã nção o deve deve dominar. Estes ensaios são executados não só na recepção como também após trabalhos de revisão mecânica e elétrica ou de manutenção corretiva. Estes ensaios são normalmente designados como: ensaios sintéticos com métodos de injeção. Pela sua complexidade, só podem ser, normalmente, feitos no fabricante. 12.NORMAS

- NBR IEC 60947-2; set 98: Dispositivos de manobra e comando de baixa tensão. - NBR 60898; 2004: Disjuntores para proteção de sobrecorrentes para instalações domésticas e similares. - NBR 7038; 1981: Guia para ensaios de disjuntores em condições de discordância de fases. - NBR 7102; 1981: Ensaios sintéticos em disjuntores de alta tensão.

- NBR IEC 62271-100; 2006: Disjuntores de alta tensão de corrente alternada. 13.PREÇOS

Disjuntor automotivo 100A; R$: 49,00 Disjuntor bipolar 30A, 240V, 60Hz; R$ 49,90 Disjuntor GE 400A; R$ 698,00 Disjuntor abb 17,5KV (SF6); R$ 16.000,00 15. FONTES DE CONSULTA

FRANCHI, Claiton Moro. Acionamentos Elétricos. São Paulo: Érica, 2007 COLOMBO, Roberto. Disjuntores de alta tensão. São Paulo: Nobel, 1988. MAMEDE FILHO, João. Instalações elétricas industriais. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2002. http://www.abntcatalogo.com.br, Acesso em 23/05/11. http://www.eletromercantil.com , acesso em 23/05/11. http://www.dw.com.br, acesso em 23/05/11 http http:/ ://p /pt. t.sc scrib ribd. d.co com/ m/do doc/ c/51 5173 7338 3808 08/A /ABN BNTT-NB NBRR-54 5459 59,, 18/05/11 images.google.com, acesso em 18/05/11 16. ANEXOS

aces acesso so

em

Fonte: Eletromercantil

Disjuntor  automotivo Fonte: autoria própria

Disju Disjunto ntorr pvo beghim beghim 17,5KV 17,5KV

600A

Fonte: Autoria própria