4 Seminario Fusíveis 14.2

Gustavo da Cs Fetter

Iand Ab Gomes Teles de Holanda

Igor de Medeiros Maciel

Leonardo Fagundes Luz Serrano

Saulo Lucena Vidal de Negreiros

Vanessa Lucena Vidal de Negreiros

UFCG - DEE - Instalaes Eltricas 2014.2 1

1. Princpio de funcionamento

2. Classificao

3. Diferenas entre fusveis domsticos e industriais

4. Fusvel tipo D (Diazed)

5. Fusvel NH

6. Caracterstica Tempo x Corrente (gG, gM e aM)

7. Dimensionamento de fusveis


Fusveis so dispositivos de proteo que interrompem a passagem de corrente atravs da fuso de uma seo pr dimensionada


O princpio de funcionamento do fusvel consiste na combinao dos seguintes fatores:

Lei de Ohm =

Lei de Joule = 2

Curva de fuso da liga metlica


Etapas do funcionamento:

Corrente ultrapassa certo valor causando um aquecimento anmalo no elemento fusvel.

A temperatura dessa liga metlica chega ao ponto de fuso, derretendo a mesma

Com o derretimento do elemento condutor, a corrente , por sua vez, interrompida.


Corrente Nominal (In) Valor de corrente que pode percorrer o fusvel, por tempo

indeterminado, sem aquecimento excessivo do mesmo

Corrente de Curto Circuito Corrente necessria para que o elemento fusvel entre em

fuso

Tenso Nominal Tenso de operao do fusvel

Capacidade de interrupo nominal Corrente mxima que o fusvel capaz suportar aps o

rompimento sem oferecer riscos rede (trincar, gerar arcos eltricos)


Tempo de Atuao Tempo que o fusvel leva para se romper, dada uma

sobrecorrente ou curto-circuito

Utilizao Tipo de equipamentos

Instalao Uso domstico (predial)

Uso industrial


Rpidos Rompe-se instantaneamente com sobrecarga ou

curto-circuito

Circuitos com pequena variao de corrente entre o ligamento e o funcionamento normal

Ex.: luminrias, fornos, etc.

Lentos/Retardados: Tempo relativamente alto para se romper dada

uma sobrecarga ou curto-circuito

Corrente de partida superior corrente nominal (In)

Ex.: motores eltricos, cargas capacitivas, etc.


Ultra rpidos Instalaes industriais

Corte rpido da corrente

Ex.: proteo de semicondutores, tiristores, diodos e equipamentos eletrnicos em geral.


IEC 60269 e NBRs 11840 e 11849: duas letras

Primeira letra

Faixa de Interrupo: tipo de corrente em que o fusvel atua

g sobrecarga e curto-circuito

a apenas curto-circuito

Segunda letra

Categoria de Utilizao: tipo de equipamento adequado

L/G circuitos em geral

M motores

R circuitos com semicondutores


Principais fusveis no mercado gL/gG rpidos: cabos e uso geral, sobrecarga e

curto-circuito

aM retardados: motores, curto-circuito

aR ultra rpidos: semicondutores, curto-circuito.


Principais Diferenas

Tenso Nominal

Faixa de corrente Nominal

Capacidade de Interrupo

Exigncias da proteo contra choques


Domstica/Predial Tipo Cartucho Tipo D (diazed)

Industrial Cartucho tipo industrial Contato tipo faca (NH) Contato aparafusado

Observao Fusveis domsticos/prediais podem ser utilizados em instalaes industriais Fusveis industriais NO podem ser utilizados em instalaes domsticas/prediais

UFCG - DEE - Instalaes Eltricas 2014.2

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Utilizados na proteo de curto-circuito em instalaes eltricas residenciais, comerciais e industriais.

Manuseio sem riscos de toques acidentais

Normas NBR 11844, VDE 0636, NBR IEC 60269


Categoria gl/Gg 3 tamanhos (Corrente

Nominal / Ruptura) DI 01 20 A / 100 KA DII 25 63 A / 70 KA DIII 80 100 A / 50K em

at 500V C.A.

Ao Rpida Ao Retardada

Motores Instalaes industriais


Componentes Base com rosca helicoidal

condutora Porcelana e rosca de lato

Tampa com rosca helicoidal Porcelana e rosca de lato

Fusvel (Cartucho de Segurana) Cermica e condutores

metlicos Anel de Proteo

Porcelana e rosqueada Elo Fusvel

Fio de cobre Parafuso de ajuste

colorido Espoleta

Compartimento interno do fusvel

Preenchido com areia de slica


Mecanismo de desprendimento Elo fusvel

Espoleta

Em caso de queima Elo se desprende

Espoleta estoura

Areia slica extingue o arco rapidamente


Niederspannungs(baixa tenso)

Hochleitungs (alta potncia).

Formato quadrado ou oblongo com terminais em forma de lmina.

Pelas IEC 60 269-1 e IEC 60 269-2-1 e NBR 11841, possui corpo de Esteatite.


Correntes nominais que variam de 6 A 1250 A para circuitos em c.a at 500 V e em c.c. at 250 V e capacidade de ruptura superior a 70 KA.

A base de material isolante onde so fixadas garras s quais esto acopladas molas que aumentam a presso de contato.


Pode ser montado como lmina (facas) de seccionador constituindo uma chave fusvel, eliminando a necessidade de uma chave seccionadora em srie com uma base fusvel.


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Sinalizador de Estado no apresenta padro de cores diferenciadas como no fusvel tipo D

Tamanho Faixa de Corrente Comprimento da Lmina*

00/000 6160 78

0 6160 125

1 80250 135

2 125400 150

3 315630 150

4 5001,000 200

4a 5001,250 200

*Aproximado


Faixa de Interrupo: "g" - Atuao para sobrecarga e curto

"a" - Atuao apenas para curto-circuito,

Categoria de Utilizao: "L/G" - Proteo de cabos e uso geral

"M" - Proteo de Motores

"R"- Proteo de circuitos com semicondutores

UFCG - DEE - Instalaes Eltricas

2014.2 26

Relaciona a corrente de curto-circuito ao tempo de fuso.

O tempo de fuso menor quanto maior a corrente de curto.

Em geral, so apresentadas as curvas de vrios fusveis de mesmo tipo com diferentes correntes nominais.

A seguir, so explicadas as curvas para trs tipos de fusveis: gG, gM e aM.


As caractersticas de um fusvel do tipo gG so representadas por duas curvas: Curva de tempo mnimo de fuso

Curva de tempo mximo de interrupo

O comportamento do fusvel encontra-se na zona entre as curvas.

Fusveis do tipo gG tem como parmetro principal sua corrente nominal.


2014.2 28

Como exemplo, observe a zona correspondente ao fusvel de In = 4 A no grfico.

Fixando a corrente de curto em 10 A, temos que o fusvel gG de corrente nominal 4 A no deve fundir em menos de 1 segundo e deve fundir em, no mximo, 400 segundos.

29 UFCG - DEE - Instalaes Eltricas

2014.2


30

Alternativamente, podemos fixar o tempo de fuso. Os pontos onde o corte horizontal cruza com as curvas recebem os nomes de: Corrente convencional de no-fuso (Inf)

Corrente convencional de fuso (I2)

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A norma IEC 60269 estabelece valores para essas correntes em tabelas como a mostrada a seguir.


Fusveis gM, so projetados para uso em circuitos com motores. Assim, devem suportar a sobrecorrente de acionamento do motor.

Fusveis gM apresentam 2 parmetros principais: corrente nominal (In) e corrente caracterstica (Ich)


O processo de escolha do fusvel gM adequado o mesmo do fusvel gG, porm usa-se a corrente Ich no lugar de In nas curvas caractersticas e tabelas da norma.

Identificao de um fusvel gM: InMIch Ex.: 16M32


Fusveis aM fornecem proteo motores contra curtos, mas no sobrecarga. Portanto, devem sempre estar associados a outros elementos de proteo.

Sua caracterstica dada por uma zona de um grfico de corrente de curto x tempo de fuso.


Para correntes menores que K1*In, o fusvel no deve fundir.

Para correntes maiores que K2*In, o fusvel deve fundir.

A curva de sobrecarga determina o tempo mximo que o fusvel suporta certa corrente sem sofrer danos.


Definies do uso: Nvel de proteo (sobrecarga e/ou curto-

circuito);

Aplicao :

Proteo de circuitos em geral (cabos e linhas) : gG , aG;

Proteo de motores: aM , gM e atualmente os gG;

Proteo de semicondutores ( conversores, retificadores): aR , gR

Competncia das pessoas


Proteo Geral Para garantir a proteo do circuito contra sobrecargas

necessrio que a corrente nominal do fusvel() seja inferior a capacidade de conduo de seus condutores().

Passos:

Clculo da corrente de projeto ();

Definio da capacidade de conduo dos condutores ()

Aplica-se segundo a NBR 5410:

(I) ; e

2 1.45 (II) Onde :

a corrente nominal do fusvel;

2 a corrente convencional de fuso do fusvel ;


Proteo Geral Exemplo 1 : Dimensionar o fusvel de proteo para a

mquina de lavar louas Brastemp blf08.

Especificao Mquina de Lavar Louas Brastemp blf08

Segundo os dados tcnicos da lava louas:

= 7

A corrente nominal da lava louas, a corrente de projeto do circuito

= 7


Proteo Geral Exemplo 1

Escolheu-se o 7 mtodo de instalao da NBR 5410 , onde os condutores so isolados em eletroduto de seo circular , e cujo mtodo de referncia o B1. A isolao escolhida para os condutores foi em PVC:

NBR 5410: Tabela 36 Capacidades de conduo de corrente, em ampres, para os mtodos de referncia A1, A2, B1, B2, C e D . Condutores: cobre e alumnio ; Isolao: PVC ; Temperatura no condutor: 70C ; Temperaturas de referncia do ambiente: 30C (ar), 20C (solo)


Proteo Geral Exemplo 1

Pela Tabela 36 da NBR 5410, temos que o fio escolhido foi o de 0.52 de bitola, cuja capacidade de conduo de 9A, ento:

7 9

Fusvel Cilndrico Siemens

O fusvel escolhido foi o 3NW6 008-1 da Siemens, com:

= 8

Segundo a o fabricante:

2 = 1.45 2 = 11.6 Verificando (I) e (II):

7 8 9

11.6 13.05

O fusvel escolhido satisfaz as condies da NBR 5410.


41

Proteo de Motores Para garantir o correto funcionamento do circuito de proteo

necessrio que os fusveis suportem a corrente de partida do motor() duranteo seu tempo de partida () sem fundir-se.

Passos: Clculo da corrente de partida do motor (); Definio do tempo de partida do motor (); Escolha do fusvel :

Atravs da curva caracterstica Tempo X Corrente; Pelas equaes : 0.4 ou por

1.2 , onde a corrente nominal do motor .


2014.2 42

Proteo de Motores

Exemplo 2 : Dimensionar o fusvel para o motor cuja placa de

identificao se encontra abaixo, com = 6.

Placa de Identificao motor de induo trifsico EBERLE.

Segundo a placa:

/ = 5 = 1.9

= 5 1.9 = 9.5

Pelas equaes:

0.4 = 0.4 9.5 = 3.8

ou

1.2 = 1.2 1.9 = 2.28


Proteo de Motores

Segundo a curva caracterstica o fusvel Siemens Diazed 5SB2 gG com corrente nominal de 4A suficiente para suportar a partida do motor.

Condizendo com os valores

calculados de

Curvas caracterstica Tempo X Corrente fusvel Siemens Diazed 5SB2, DII, DIII, DIV, gG, 500V


SIEMENS, Fuse Systems, SENTRON , Configuration

Manual, Edition 2014, Answers for infrastructure and cities. Retirado de https://cache.automation.siemens.com/dnl/DM/DM2MDk1NwAA_45314810_HB/SENTRON_LV10-PH05_complete_English_2014_201405091214398157.pdf

NBR IEC 60269-1, Dispositivos-fusveis de baixa tenso Parte 1: Requisitos gerais, Nov 2003

ABNT NBR 5410, Instalaes eltricas de baixa tenso

1. Dispositivos de proteo de motores eltricos, Instituto Federal Sul-Rio-Grandense, Curso de Eletrotcnica, Disciplina: Instalaes Eltricas Mdulo 3, Prof. Claudio Anor Ptter

H1 DIMENSIONAR FUSVEIS PARA APLICAO DE PROTEO DE MOTORES ELTRICOS Aula 2, Instituto Federal de Educao Cincia e Tecnologia , Santa Catarina, Campus Ararangu, Prof. Dr. Emerson S. Serafim.

Manual do consumidor Lava Louas Brastemp blf08 , retirado de http://brastemp.s3.amazonaws.com/wordpress/wp-content/uploads/2014/04/manual_blf08.pdf


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