Este artigo vai falar sobre as curvas de curto circuito do disjuntor termomagnético. Mas ates, eu quero falar o que são e como esses equipamentos são construídos.
O que é disjuntor termomagnético?
Os disjuntores termomagnéticos são equipamentos usados para proteger circuitos elétricos de perigosas sobre correntes ou curto circuitos. Sua construção envolve uma bobina e uma liga bimetálica. A bobina aumenta o campo magnético quando aumenta a corrente (magnético). A liga bimetálica se deforma com o aumento da temperatura causado pelo aumento da corrente (térmico).
O disjuntor termomagnético é formado por:
- Liga bimetática (térmico)
- Bobina (magnético)
O disjuntor pode desarmar pela liga bimetálica ou pela parte magnética. Quando a corrente aumenta, a temperatura aumenta. Em decorrência disso, uma parte da liga metálica aumenta o tamanho mais que a outra. Isto deforma a liga desarmando o disjuntor. Se o disjuntor termomagnético estiver entre 130% e 300% da corrente nominal, é a liga bimetática que vai desarmar. A parte magnética é mais lenta que a parte magnética e demora alguns segundos para esquentar e desligar o circuito.
A parte magnética do disjuntor termomagnético é mais rápida, pode desarmar em menos de 100 ms. Mas só trabalha em correntes mais altas (veja as curvas abaixo). Quando a corrente aumenta, o campo magnético aumenta e desarma o disjuntor.
Ambos os componentes acionam um mecanismo que desarma o disjuntor. Eles abrem o circuito, evitando perigosas sobre correntes que poderiam danificar os cabos e até mesmo causar incêndios! Veja o Post “Curto-circuito pode se tornar um incêndio?“
Como eu sei que os disjuntor foi mal especificado?
Aqui foi dito que os disjuntores foram feitos para proteger circuitos elétricos. Mas será que você reconhece alguns dos problemas abaixo?
- O cabo do sensor ou atuador esquentou muito, derreteu ou pegou fogo sem o disjuntor detectar
- Teve que desligar a máquina para rearmar um disjuntor ou substituir um fusível
- Teve que abrir o painel para olhar qual disjuntor desarmou ou qual fusível se rompeu, e manteve a porta do painel aberta até solucionar a falha
- A fonte de alimentação desligou no curto circuito ou sobre carga
- Já super dimensionou a fonte de alimentação para que não desligue antes do disjuntor desarmar
- Já super dimensionou o disjuntor para que ele não desarme no start up da máquina
- Já teve que manter diferentes disjuntores ou fusíveis no estoque para reposição
- Já utilizou duas fontes no painel elétrico para separar as cargas que estão no campo (sensores e atuadores) e outra fonte para o controlador.
Se você já se deparou com alguma situação citada acima, você já passou aperto com horas e horas de máquina parada resultando em baixa produtividade da máquina, já teve algum equipamento danificado em decorrência de uma falha do disjuntor (aqui podemos estar falando de um equipamento com custo bem elevado), já gastou mais do que precisava superdimensionando a fonte de alimentação ou até colocando uma segunda fonte dentro do painel aumentando o custo do projeto.
Sabemos que hoje com o mercado competitivo se nossas máquinas e equipamentos perderem produtividade por causa de falhas como curto circuito causado por uma proteção ineficaz podemos perder cada vez mais espaço neste mercado. E cá entre nós, não queremos nos tornar menos competitivos por causa de um equipamento que custa 0,001% do valor total da máquina.
Quanto custa a proteção da sua máquina?
Como sabemos, de alguns anos para cá as fontes de alimentação evoluíram muito, passamos das fontes grandes e pesadas, com baixa eficiência e cheia de interferências EMC para fontes compactas, altamente eficientes com MTBF que pode chegar a 1.000.000 de horas, diagnósticos preventivos e praticamente imune as interferências EMC mas porque ainda continuamos utilizando disjuntor termo magnético lento e que no fundo no fundo sabemos que servirá apenas como chave de liga e desliga?
Em alguns casos pode ser por falta de conhecimento, em outros pode ser por causa da complexidade de especificar a curva de curto circuito correta do disjuntor termomagnético e em outros casos pode ser por causa de custo, mas nesse caso já vimos que o custo do disjuntor termomagnético, com relação ao custo total da máquina é irrisório e aqui não vale pensar da seguinte forma – “mas se eu for colocar no painel todos os produtos de última geração, minha máquina vai ficar super cara e não vou me tornar competitivo” – neste caso estamos falando de um componente que vai garantir uma alta produtividade para a máquina, pois tendo uma proteção eficaz e garantindo uma seletividade dos circuitos a falha será encontrada muito mais rápido aumentando a disponibilidade que o Cliente tanto procura.
E também podemos dizer que uma proteção eficaz garante proteção contra incêndio, pois em eventuais sobre cargas, nem a fonte, nem o disjuntor termomagnético podem detectar esta condição insegura de trabalho gerando problemas muito maiores. Então gastar um pouco a mais para ter estes benefícios acima citados pode ser um bom negócio na hora de vender a máquina.
Curvas de curto circuito do disjuntor termomagnético
Voltando a falar sobre as curvas de curto circuito do disjuntor termomagnético. De acordo com a NBR5410, essas curvas podem ser B, C ou D. A classificação começa no B para evitar confusão entre uma possível curva A e a unidade de medida de corrente A (ampere). Mas também existe curva de disjuntores termomagnéticos mais sensíveis, a ABB o chama de curva Z e outros fabricantes os chamam de disjuntor DC
Curva de curto circuito
Disjuntor Termomagnético Curva C
O disjuntor curva C é o mais usado, mais econômico e com uma sensibilidade mediana. Eles atuam entre 5 e 10 vezes a corrente nominal. Então um C6 vai desarmar entre 30 e 60A. São largamente usados para lâmpadas fluorescentes, transformadores e cargas com uma certa corrente de partida.
Disjuntor Termomagnético Curva B
O disjuntor curva B desarma entre 3 e 5 vezes a corrente nominal (in), ou seja, se você está usando um B2 (curva B, in=2A), ele só desarmará entre 6 e 10A. É recomendado usá-lo em cargas como chuveiro e lâmpadas incandescentes (cargas resistivas) em que a corrente de partida não é tão grande.
Deve-se observar também que devemos calcular a corrente de curto circuito (Icc) do circuito, porque se essa corrente não ultrapassar a corrente mínima de desarme do disjuntor, seu disjuntor não abre o que pode ocasionar sobre corrente por longos períodos.
Disjuntor Termomagnético Curva Z
São os disjuntores mecânicos mais sensíveis, desarmam ente 2 e 3 vezes a corrente nominal, ou seja, um disjuntor Z2, vai desarmar entre 4 e 6 A. São indicados para circuitos que não podemos ter grandes sobre correntes, como máquinas e equipamentos industriais. Por exemplo locais onde cabos de 0,34mm2 são usados, disjuntores curva B e C podem não desarmar.
Uma grande ressalva que deve-se fazer no disjuntor curva Z é quanto à sua sensibilidade. Equipamentos com corrente de partida média, como PCLs, IHMs, e até fontes de alimentação, já desarmam esse tipo disjuntor. Ou também se você tiver alguns equipamentos em paralelo com pouca corrente de partida acontece o mesmo efeito. E se você tenta ligar esses equipamentos o disjuntor desarma… Mas isso fica para um próximo post.
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Além dos disjuntores termomagnéticos também podemos considerar os disjuntores eletrônicos como uma excelente opção quando o assunto é proteção para circuitos de 24VDC. Os disjuntores eletrônicos além de não terem dependência termina, facilitando na especificação trazem diversos benefícios, como economia de espaço no painel, diagnósticos preventivos, corrente ajustável. Ou seja, ao invés de administrar diversos códigos de disjuntores termomagnéticos mais o contato auxiliar, com um único artigo o disjuntor eletrônico possibilita o ajuste de corrente e dependendo do modelo este ajuste pode ser de 1 até 10 amperes entre outros benefícios.
Se ficou curioso para saber mais sobre os disjuntores eletrônicos clique aqui e leia nosso artigo.
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