Apostila de comandos eletricos fusiveis

Apostila de comandos eletricos fusiveis

Fusíveis

Símbolos

Os fusíveis são dispositivos de proteção contra curto-circuito (e contra sobre-carga caso não seja

usado relé para este fim) de utilização única: após sua atuação devem ser descartados.

São compostos por: elemento fusível, corpo, terminais e dispositivo de indicação da atuação do fusível.
  • Elemento fusível: é um fio ou fita de metal com constituição e dimensões calculadas para entrar em fusão (daí o nome fusível) quando atravessado por corrente elétrica de determinado valor.

  • Corpo: São feitos de material isolante (porcelana no caso dos industriais, mas existem também de papelão de vidro e de plástico) . Serve para sustentar o elemento fusível e os terminais. No corpo há a indicação de sua corrente de atuação da tensão em que pode funcionar e do seu tipo se rápido ou retardado. Dentro do corpo dos fusíveis usados em instalações industriais existe uma espécie de areia que tem por função extinguir a chama proveniente da fusão do elemento fusível.

  • Terminais: São feitos de metal com robustez bastante para que não sofrer com a corrente que flui pelo fusível . Fazem o contato do elemento fusível com o porta fusível. O porta fusível é um compartimento que fica fixo no circuito e serve de encaixe para o fusível.

  • A indicação pode ser feita pela transparência do corpo, que permite ao operador ver o elemento partido, ou por um pequeno botão (em geral vermelho) que se solta do corpo em caso de atuação.

Os fusíveis de acordo com seu formato e forma de conexão podem ser :

  1. NH - Usados em circuito de alta potência e conectados por encaixe, com ferramenta própria (punho) para proteção do operador;

  2. Diazed - Usados em circuitos baixa potência e conectados através do porta-fusível que se monta por rosca. O próprio suporte do fusível protege o operador contra choque elétrico.

  3. Neozed – muito parecido com o diazed, só que menor, esse fusível é usado para a proteção de circuitos de comando.

Velocidade

O fusível interrompe o circuito quando houver correntes maiores que 160% da sua corrente nominal. O tempo de atuação diminui a medida em que aumenta o valor relativo da sobrecarga. Assim uma sobrecarga de 190% da corrente nominal será interrompida mais rapidamente que uma de 170%.

Correntes de até 120% do valor nominal não atuam o fusível.

A velocidade de ação dos fusíveis varia conforme sua aplicação:

  • Rápidos: Estes tipos são os que têm atuação mais rápida..

  • Retardados: Fusíveis para circuitos de motores elétricos e de capacitores normalmente são

mais lentos pois há a necessidade de não se romper durante os picos de corrente existente durante alguns instantes após sua ligação. Na partida dos motores há corrente de até oito vezes o valor nominal, porém caso a corrente seja muito maior que oito vezes a normal o fusível passa a agir tão rápido quanto um de ação rápida.

A escolha do fusível se faz pela corrente, pela tensão e pelo tipo de circuito (se sujeito a grandes variações de corrente, ou não).

Fusível encapsulado

Fusível cujo elemento que se funde é completamente encerrado num invólucro fechado, o qual é capaz de impedir a formação de arco externo e a emissão de gases, chama ou partículas metálicas para o exterior quando da fusão do elemento fusível, dentro dos limites de sua característica nominal.

Tem como função a proteção contra curto circuitos nos condutores que alimentam a carga.

O elemento fusível, para desempenhar sua ação de interrupção de acordo com uma característica de fusão tempo x corrente perfeitamente definida, como demonstrada nesse item, deve ser fabricado de um metal que permita a sua calibragem com alta precisão. Para tanto, o metal deve ser homogêneo, de elevada pureza e de dureza apropriada (materiais moles não permitem essa calibragem). A melhor solução encontrada, na área de fusíveis de potência, foi usando–se o cobre.

Os fusíveis são elementos inseridos nos circuitos para interrompe-los em situações anormais de corrente, como curto-circuito ou sobrecargas de longa duração. De um modo geral, os seguranças fusíveis são classificados segundo a tensão de alimentação em ala ou baixa tensão, e, também segundo as características de desligamento em efeito RÁPIDO OU RETARDADO.

  1. Fusíveis de Efeito Rápido: Os fusíveis de efeito rápido são empregados em circuitos em que não há variação considerável de corrente entre a fase de partida e a de regime normal de funcionamento. Esses fusíveis são ideais para a proteção de circuitos Resistivos (lâmpada, fornos, etc.).

  1. Fusíveis de Efeito Retardado: Os fusíveis de efeito retardado são apropriados para uso em circuitos cuja corrente de partida atinja valores muitas vezes superiores ao valor da corrente nominal e em circuito que estejam sujeitos a sobregarga de curta duração. como exemplo podemos citar, motores elétricos e cargas capacitivas em geral. Os fusíveis de efeito retardado mais comumente usados são os NH E DIAZED RETARDADO.

  1. Fusíveis NH Os fusíveis NH suportam elevações de tensão durante um certo tempo sem que ocorra fusão. Eles são empregados em circuitos sujeitos a pico de corrente e onde existam cargas indutivas e capacitivas. Sua construção permite valores padronizados de corrente que variam de 6 á 1200 A. . Sua capacidade de ruptura é sempre superior a 70 KA com uma tensão máxima de 500 V.

  1. Construção dos fusíveis NH Os fusíveis NH são constituidos por 2 partes: base e fusível. A base é fabricada de material isolante como a esteatita, plástico ou termofixo. Nela são fixados os contatos em forma de garras, ás quais estão acopladas molas que aumentam a pressão de contato.

O fusível possui corpo de porcelana de seção retangular. Dentro desse corpo, estão o elo porcelana existem duas facas de metal que se encaixam perfeitamente nas garras da base.

O elo fusível é feito de cobre em forma de lâminas vazadas em determinados pontos para reduzir a seção condutora. O elo fusível pode ainda ser fabricado em prata.

  1. Fusíveis DIAZED Os fusíveis Diazed podem ser de ação rápida ou retardada.Os de ação rápida são usados em circuitos resistivos, ou seja, sem picos de corrente. Os de ação retardada são usados em circuitos com motores e capacitores, sujeitos a picos de corrente.

Esses fusíveis são construídos para valores de, no máximo 100 A. e capacidade de ruptura é de 70 KA com uma tensão de 500 V.

  1. Construção

O fusível Diazed ou (D) é composto por: base (aberta ou protegida), tampa fusível parafuso de ajuste e anel.

A base é feita de porcelana dentro da qual está um elemento metálico roscado internamente e ligado externamente á um dos bornes. O outro borne está isolado do primeiro e ligado ao parafuso de ajuste.

A tampa, geralmente de porcelana, fixa o fusível á base e não é inutilizada com a queima do fusível. Ela permite inspeção visual do indicador do fusível e sua substituição mesmo sob tensão.

O parafuso de ajuste tem função de impedir o uso de fusíveis de capacidade superior á desejada para o circuito. A montagem do parafuso é por meio de uma chave especial.

O anel é um elemento de porcelana com rosca interna, cuja função é proteger a rosca metálica da base aberta, pois evita a possibilidade de contatos acidentais na troca do fusível.

O fusível é um dispositivo de porcelana em cujas extremidades é fixado em fio de cobre puro ou recoberto por uma camada de zinco. Ele fica imerso em areia especial cuja função é extinguir o arco voltaico e evitar o perigo de explosão quando da queima do fusível.

O fusível possui um indicador, visível através da tampa, cuja corrente nominal é identificada por meio de cores e que se desprendem em caso de queima. Veja na tabela a seguir, algumas cores e suas corrente nominais correspondentes:

INTENSIDADE

COR DE CORRENTE (A)

INTENSIDADE

COR DE CORRENTE (A)

INTENSIDADE

COR DE CORRENTE (A)

RosaMarromVerde Vermelho

24 6 10

CinzaAzul Amarelo

1620 25

PretoBranco Laranja

3550 63

O elo indicador de queima é constituído de um fio muito fino ligado em paralelo com o elo fusível. Em caso de queima do elo fusível, o indicador de queima também se funde e provoca o desprendimento da espoleta.

g) Característica dos fusíveis NH e DIAZED As principais características dos fusíveis Diazed e NH são:

  • Corrente Nominal - corrente máxima que o fusível suporta continuamente sem interromper o funcionamento do circuito. Esse valor é marcado no corpo de porcelana do fusível.

  • Corrente de curto circuito - corrente máxima que deve circular no circuito e que deve ser interrompida instantaneamente.

  • Capacidade de ruptura - (KA) - valor de corrente que o fusível é capaz de interromper com segurança. Não depende da tensão nominal da instalação.

  • Tensão Nominal - tenão para a qual o fusível foi construído. Os fusíveis normais para baixa tensão são indicados para tensões de serviço de até 500V em CA e 600V em CC.

  • Resistência elétrica (ou resistência ôhmica) - grandeza elétrica que depende do material e da pressão exercida. A resistência de contato entre a base e o fusível é responsãvel por eventuais aquecimentos que podem provocar a queima do fusível.

h) Instalação:

Os fusíveis Diazed e NH devem ser colocados no ponto inicial do circuito a ser protegido. Os locais devem ser arejados para que a temperatura se conservem igual á do ambiente.Esses locais devem ser de fácil acesso para facilitar a inspeção e a manutenção.

A instalação deve ser feita de tal modo que permita seu manejo sem perigo de choque para o operador.

i) Escolha do fusível

A escolha do fusível é feita considerando-se a corrente nominal da rede, a malha ou circuito que se pretende proteger. Os circuitos elétricos devem ser dimensionados para uma determinada carga nomial, dada pela carga que se pretende ligar.

A escolha do fusível deve ser feita de modo que qualquer anormalidade elétrica do circuito fique restrita ao setor onde ela ocorrer, sem afetar os outros.

j) Dimensionamento:

Para dimensionar um fusível, é nescessario levar em consideração as seguintes grandezas elétricas: corrente nominal ou ramal; corrente de curto-circuito; Tensão nominal.

Contator

Dispositivo de manobra (eletromecânico) de operação não manual, que tem uma única posição de repouso e é capaz de estabelecer (ligar), conduzir e interromper correntes em condições normais do circuito, inclusive sobrecargas de funcionamento previstas.

É o principal elemento existente nos sistemas de acionamento. Sua função básica é permitir que um certo circuito energize determinada carga (motor, reator, capacitor). Faz isto instantaneamente ou através de temporização.

Funcionamento do contator.

Conforme definido e comentado anteriormente, o contator é um dispositivo de manobra não manual e com desligamento remoto e automático, seja perante sobrecarga (através do relé de sobrecarga) seja perante curto-circuito (através de fusíveis). Quem liga e desliga o contator é a condição de operação de uma bobina eletromagnética, indicada no desenho acima.

Essa bobina, no estado de desligado do contator, ou seja, contato fixo e contato móvel abertos, também está desligada ou desenergizada. Seu principio de funcionamento baseia-se na força magnética que tem origem na energização de uma bobina e na força mecânica proveniente do conjunto de molas que o sistema tem. Quando, por exemplo, através de uma botoeira, a bobina eletromagnética é energizada, o campo magnético criado e que envolve o núcleo magnético fixo, atrai o núcleo móvel, com o que se desloca o suporte de contatos com os contatos principais móveis, vencendo a força das molas, que assim encontram os contatos principais fixos, fechando o circuito.

Estando o contator ligado (a bobina alimentada), e havendo uma condição de sobrecarga prejudicial aos componentes do sistema, o relé de proteção contra sobrecarga (bimetálico ou eletrônico) interromperá um contato NF desse relé, que está em série com a bobina do contator, no circuito de comando. Com a abertura do contato é desenergizada a bobina eletromagnética, o contator abre e a carga é desligada.

Para efeito de religação, essa pode ser automática ou de comando remoto, dependendo as condições a serem atendidas pelo processo produtivo ao qual esses componentes pertencem.

Além dos contatos principais, um contator possui contatos auxiliares dos tipos NA e NF, em número variável e informado no respectivo catálogo do fabricante. (Lembrando: NA significa Normalmente Aberto e Normalmente Fechado.

As peças de contator têm seus contatos feitos de metal de baixo índice de oxidação e elevada condutividade elétrica, para evitar a criação de focos de elevada temperatura, o que poderia vir a prejudicar o seu funcionamento. Nesse sentido, o mais freqüente é o uso de liga de prata.

Relés

Embora esta seja também a denominação de pequenas chaves magnéticas (de uso por exemplo em automóveis), quando se tratam de circuitos de comandos elétricos industriais os relés são dispositivos de proteção que através de seus contatos atuam o comando de chaves magnéticas de potência, sendo atuados por diversas variáveis físicas, conforme seu tipo.

Os relés apresentam algumas características comuns às chaves magnéticas e outras específicas. Em comum apresentam terminais de energização e terminais de chaves ou contatos internos. Porém não basta energizar o relé para que este atue em suas chaves. A atuação de suas chaves depende de alguma grandeza física, conforme seu tipo.

Relé Térmico

Tem objetivo principal a proteção do sistema quando da elevação da temperatura nos condutores a ele ligado de forma a evitar a degradação dos condutores e/ou equipamentos.

Dispositivo elétrico destinado a produzir modificações súbitas e predeterminadas em um ou mais circuitos elétricos de saída , quando certas condições são satisfeitas no circuito de entrada que controlam o dispositivo.

O relé, seja de que tipo for, não interrompe o circuito principal, mas sim faz atuar o dispositivo de manobra desse circuito principal. Assim, por exemplo, existem relés que atuam em sobrecorrente de sobrecarga ou de curto-circuito, ou de relés que atuam perante uma variação inadmissível de tensão.

  • DESTINA-SE A PRODUZIR UM SINAL ELÉTRICO (CHAVEAMENTO PARA O DESLIGAMENTO DE UM MOTOR NA OCORRÊNCIA DE UMA SOBRECARGA).

  • DISPÕE DE UM ELEMENTO TÉRMICO CUJO MOVIMENTO PRODUZ O ACIONAMENTO DE UMA CHAVE QUE É USUALMENTE LIGADA EM SÉRIE COM A CHAVE MAGNÉTICA QUE ENERGIZA O MOTOR

  • O MOVIMENTO DO ELEMENTO TÉRMICO , QUE É UM BIMETÁLICO, OCORRE POR CAUSA DA CORRENTE QUE POR ELE FLUI, E QUE É A MESMA DO MOTOR.

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