Comandos Eletricos Mt

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Material Instrucional especialmente elaborado pelo Prof. Jorge Henrique para uso exclusivo do CETEB-CA.

Curso: Mecatrnica Docente: Discente:

Mdulo: I Turno:

Carga Horria: 40h Turma:

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SUMRIOFusveis Rels Bimetlicos Rels Temporizados Transdutores Contatores Tenses no Circuito Trifsico Motores Partida de Motores Botes Sinaleiros Terminologia Frmulas para clculo em energia eltrica Bibliografia 4 11 15 18 23 27 28 31 36 37 38 40 41

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1. FUSVEIS1.1 DEFINIESO curto-circuito o contato direto acidental entre os condutores de uma rede. Pode ser entre fases ou entre fase e neutro. Pode ocorrer devido a algum problema na prpria rede ou no interior de alguma mquina ou equipamento. A corrente atinge rapidamente valores elevados, limitados apenas pela resistncia hmica dos condutores ou capacidade da fonte geradora. Sem uma proteo adequada, danos graves ocorrero (componentes inutilizados, equipamentos danificados, choques) e o risco de incndio grande. Fusveis so uma boa proteo contra curtos-circuitos. No so muito adequados contra sobrecargas. Para tais casos devem ser usados disjuntores. O fusvel um componente eltrico que tem a importante finalidade de interromper a passagem da corrente eltrica em um circuito quando esta assume um valor muito acima do especificado, protegendo assim os outros componentes desse circuito. O fusvel, ento, classificado como um dispositivo de proteo simples e econmico e principalmente utilizado em aplicaes domsticas e na indstria leve. Os pequenos fusveis usados em circuitos eletrnicos so geralmente simbolizados por . Em . instalaes eltricas comum o smbolo Quando o fusvel atua, torna-se necessrio a sua substituio. Deve-se proceder a verificao do circuito para se identificar a causa da queima do fusvel, s ento fazendo a substituio, tomando-se as devidas aes de segurana. Para a correta substituio de um fusvel necessria a observao fiel dos seus valores caractersticos (corrente, tenso, tempo de atuao, etc.). O princpio de funcionamento dos fusveis pela fuso parcial ou total de seu elemento fusvel, abrindo o circuito eltrico e interrompendo a passagem de corrente. O tempo de fuso proporcional ao quadrado da corrente aplicada e a inrcia trmica do conjunto que forma o elemento fusvel. Portanto, variando-se os elementos do conjunto que forma o elemento fusvel, podemos ter um fusvel de ao muito rpida (FF), rpida (F), mdia (M), lenta (T), ou muito lenta (TT), todos eles baseados em um mesmo mtodo de ensaio. Para isso existem curvas caractersticas para cada tipo de fusvel, as quais fornecem faixas para o tempo de fuso em funo da corrente aplicada. Geralmente, apenas os pontos mais importantes e suficientes para definir ou ensaiar o fusvel so reproduzidos nos quadros de dados tcnicos dos catlogos dos fabricantes. Esta diversidade necessria, uma vez que cargas comuns como motores tm um pico de corrente na partida que deve ser suportado e, portanto, o tipo retardado deve ser usado. Equipamentos sensveis como os eletrnicos precisam de uma ao rpida para uma correta proteo. importante evitar confuses. Um fusvel rpido colocado no lugar de um retardado provavelmente ir abrir ao se ligar a carga. E um retardado no lugar de um rpido poder no proteger os componentes em caso de um curto interno no equipamento. O que no se pode esquecer que um fusvel apresenta queda de tenso em seus terminais e entre terminais e contatos do suporte, quando em funcionamento. Normalmente, os fusveis de ao retardada tm queda de tenso mais baixa em comparao com os fusveis de ao rpida. Este detalhe muito importante e mais perceptvel quando se trabalha com tenses muito baixas, da ordem de 6 a 12 Volts e correntes elevadas. Em certos casos, podemos ter, sobre o conjunto fusvel-suporte, uma queda de tenso igual ou superior a 1V. Independente da forma do fusvel, considera-se em um projeto: Corrente nominal: corrente mxima que o fusvel suporta em regime contnuo; Tenso nominal: tenso mxima a que o fusvel pode ficar submetido em funcionamento normal; Temperatura de trabalho: referente ao ambiente a que o fusvel vai trabalhar; Sobrecargas: sobrecargas a que o fusvel poder ser submetido, para no comprometer a segurana do circuito; Capacidade de interrupo: corrente presumida (calculada) a que o circuito do fusvel pode ser submetido em caso de curto-circuito (da ordem de kA); 5

Transientes: variaes rpidas e de curta durao dos valores de tenso ou de corrente, que podem causar atuao indevida do fusvel. Com relao aos transientes, deve-se atentar principalmente quando o valor de i t est muito prximo ao valor escolhido do fusvel. Quando esse valor chegar em torno de 90% da corrente nominal, o fusvel sempre se romper; Posio do fusvel dentro do equipamento (espao disponvel, disposio, etc.); Outros detalhes a observar para cada caso.

1.2 TIPOSH vrios tipos de fusveis, cada qual apropriado a uma ou mais aplicaes. A seguir sero dadas algumas definies e figuras sobre alguns tipos de fusvel. 1.2.1 ROLHA Tipo de fusvel, atualmente pouco usado, mas que j foi muito utilizado, geralmente em conjunto com um tipo de chave faca, tambm pouco usada hoje em dia. Abaixo temos a figura e a descrio de um fusvel tipo ROLHA.

Fusvel Rolha, em porcelana, contato em lato, visor, protetor transparente, 30A - 250VCA 1.2.2 Fusvel CARTUCHO Os fusveis do tipo cartucho so produzidos colocando-se o elemento fusvel no interior de um cilindro de vidro, papel ou material sinttico. Os fusveis de vidro so utilizados em circuitos de baixa potncia e circuitos eletrnicos, onde o vidro transparente possibilita uma anlise visual do estado do fusvel sem a retirada do mesmo do circuito. H ainda os fusveis de cartucho que usam corpo cilndrico feito em papel ou material sinttico. Para esses tipos de fusveis, no h a possibilidade de visualizao do elemento fusvel, sendo necessrio o teste eltrico para se avaliar o estado do mesmo. Esses fusveis so usados at potncias mdias e, em alguns tipos, colocada uma areia especial no interior do fusvel com a finalidade de diminuir o arco eltrico e evitar danos ao invlucro do fusvel.

Fusvel de vidro, cartucho, faixa de corrente de 0,1A a 30A

Porta fusveis circulares para fusvel tipo cartucho

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Porta fusvel retangular para PCI (Placa de Circuito Impresso), fusvel tipo cartucho.

Porta fusvel retangular para fixao em painel (fusvel tipo cartucho) 1.2.3 Fusveis DIAZED Os fusveis do tipo DIAZED so produzidos em material cermico, em formato que lembra uma garrafinha e so utilizados na proteo de curto-circuito em instalaes eltricas residenciais, comerciais e industriais e que, quando normalmente instalados, permitem o seu manuseio sem riscos de toque acidental. O suporte do fusvel instalado no suporte apropriado, de modo que fique visvel ao operador um sinalizador de queima, que expelido quando o fusvel se abre. Esse sinalizador apresenta cores indicadoras do valor de corrente do referido fusvel. Alguns contm areia especial no interior para diminuir o efeito do arco eltrico criado na abertura. Possuem categoria de utilizao gL/gG em trs tamanhos (DI, DII e DIII) atendem as correntes nominais de 2A a 100A e possuem elevada capacidade de interrupo: At 20A - 100kA 25 a 63A - 70kA 80 e 100A - 50kA em at 500VCA Atravs de parafusos de ajuste, impedem a mudana para valores superiores, preservando as especificaes do projeto. Permitem fixao por engate rpido sobre trilho ou parafusos.

Fusvel DIAZED

Conjunto completo, composto por: 7

Base (com fixao rpida ou por parafusos); Anel de Proteo (ou alternativamente Capa de Proteo); Parafuso de Ajuste; Fusvel; Tampa. No sistema 'D' (figura acima), a troca de um fusvel por outro de maior valor s possvel com a substituio do parafuso de ajuste (exceo: para 2, 4 e 6A, quando o parafuso tem a mesma bitola, embora diferenciado nas cores). A tabela abaixo indica a correspondncia das cores do sinalizador de abertura do fusvel com a corrente nominal de operao. INTENSIDADE INTENSIDADE INTENSIDADE COR DE CORRENTE (A) COR DE CORRENTE (A) COR DE CORRENTE (A) Rosa 2 Cinza 16 Preto 35 Marrom 4 Azul 20 Branco 50 Verde 6 Amarelo 25 Laranja 63 Vermelho 10 1.2.4 Fusveis NH Os fusveis NH so construdos colocando-se o elemento fusvel no interior de um corpo de cermica em formato de paraleleppedo, com lminas de material condutor (contatos ou facas) dispostas longitudinalmente, possuindo tambm um indicador de abertura do fusvel. Esses fusveis so usados na proteo de sobrecorrentes de curto-circuito e sobrecarga em instalaes eltricas industriais. Possuem vrias categorias de utilizao e tamanhos e atendem correntes nominais de 6A a 1250A. Limitadores de corrente tm elevada capacidade de interrupo que chega a 120kA em at 500VCA. Os punhos garantem manuseio seguro na montagem ou substituio dos fusveis. Os seus valores de energia de fuso e interrupo facilitam a determinao da seletividade e coordenao da proteo.

Fusveis NH 1.2.5 Fusveis NEOZED

Punho para manuseio

Os fusveis NEOZED possuem tamanho reduzido e so aplicados na proteo de curto-circuito em instalaes tpicas residenciais, comerciais e industriais. Possui categoria de utilizao gL/gG, em dois tamanhos (D01 e D02) atendendo as correntes nominais de 2A a 63A. Limitadores de corrente so aplicados para at 50kA em 400VCA. A sua forma construtiva (semelhante ao fusvel cartucho), garante total proteo de toque acidental quando de sua montagem ou substituio. 8

Possuem anis de ajuste evitam alterao dos fusveis para valores superiores, mantendo a adequada qualidade de proteo da instalao. A fixao pode ser rpida por engate sobre trilho ou por parafusos.

Fusvel NEOZED, com bases/chaves de instalao. 1.2.6 Fusveis SITOR Os fusveis SITOR so fusveis ultra-rpidos apropriados em instalaes industriais para a proteo de semicondutores de potncia, tiristores, GTO's e diodos. Sua construo semelhante aos fusveis NH, sendo necessria a