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Disjuntores de proteção de equipamentos termomagnéticos

Os disjuntores termomagnéticos estão equipados com dois mecanismos de disparo: a parte do mecanismo dependente da temperatura é composta por um bimetal com uma bobina de aquecimento. As correntes que ultrapassam a corrente nominal do equipamento de proteção geram calor no fio de aquecimento. O bimetal se dobra e atua sobre o mecanismo de comutação até que ele se desconecte. A reação a correntes de sobrecarga ocorre com um retardo temporal.

O mecanismo de disparo magnético é composto por uma bobina magnética e uma armadura de imersão ou articulada. As correntes que ultrapassam a corrente nominal do equipamento de proteção geram um campo magnético na bobina. Com a corrente, o campo magnético é intensificado e a armadura é atraída. Quando o valor-limite predefinido é alcançado, a armadura aciona o mecanismo de disparo e desconecta o equipamento de proteção. A reação a correntes de curto-circuito e sobrecargas muito elevadas ocorre dentro de três a cinco milissegundos.

Correntes nominais e resistências internas típicas

Corrente nominal (A)Resistência interna (Ω)Corrente nominal (A)Resistência interna (Ω)
0,55,060,05
11,18≤ 0,02
20,310≤ 0,02
30,1412≤ 0,02
40,0915≤ 0,02
50,0616≤ 0,02
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Estrutura

Estrutura interna do disjuntor termomagnético  

Estrutura interna do disjuntor termomagnético

Legenda:

  1. Armadura da bobina
  2. Bobina magnética
  3. a) Bimetal com elemento térmico enrolado e com corrente ativa até 5 A
    b) Bimetal com corrente ativa direta a partir de 6 A
  4. Mecanismo de disparo
  5. Alavanca de comando ligada/desligada
  6. Contato de comutação
  7. Haste de comando
  8. Ajuste da tensão prévia

 

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Esquema de ligação funcional

Esquema de ligação funcional de um disjuntor de proteção de equipamentos termomagnético

Esquema de ligação funcional de um disjuntor de proteção de equipamentos termomagnético

Legenda:

1. Power in
2. Power out
11. Common
12. Normally closed (NC)
14. Normally open (NO)

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Curvas características de disparo

Curva característica de disparo típica de um disjuntor termomagnético  

Curva característica de disparo típica de um disjuntor termomagnético

Os disjuntores de proteção de equipamentos termomagnéticos estão essencialmente disponíveis com três curvas características diferentes. Desse modo, eles são adequados para todo o tipo de requisitos. Na curva característica de disparo típica são representadas as várias áreas e funções a título de exemplo.

Legenda:

a = Área de trabalho de disparo térmico
b = Área de trabalho de disparo magnético
t = Tempo de comutação (em segundos)
xl = Múltiplo da corrente nominal/fator de disparo
1 = Faixa de corrente a que se aplica a curva característica
2 = Faixa de disparo DC (cinza)
3 = Faixa de disparo AC (azul)
4 = Máximo de disparo
5 = Mínimo de disparo

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A curva característica indica que o disparo térmico [a] reage significativamente mais tarde do que o disparo magnético [b]. O motivo é o tempo de aquecimento necessário do mecanismo de disparo dependente de temperatura. Porém, até mesmo as correntes menores que fluem por um período de tempo mais longo são detectadas como correntes de sobrecarga e desconectadas. O disparo magnético reage em muito pouco tempo a correntes que aumentam rapidamente e excedem a corrente nominal.

Com o mesmo valor nominal, as correntes alternadas provocam um disparo mais rápido do que as correntes contínuas. Isto é representado pela parte azul da curva. Em princípio, este comportamento se aplica a todas as curvas características. Em todo o caso, só se verifica uma aplicação prática disso em caso de utilização de disjuntores com curva característica M1. Os disjuntores com curva característica SFB ou F1 já disparam tão rapidamente com corrente contínua que seriam demasiado sensíveis para uso com corrente alternada. Por esse motivo, as faixas de disparo para correntes alternadas não são representadas nas curvas características SFB e F1.

Curva característica SFB

Curva característica SFB  

Curva característica SFB

Os disjuntores com curva característica de disparo SFB oferecem máxima proteção contra sobrecorrente – até mesmo em instalações alargadas com linhas de grande extensão.

Os equipamentos de proteção com esta curva característica evitam uma desconexão desnecessariamente antecipada em caso de aumentos de correntes de pouca duração e condicionados pela operação. Ao mesmo tempo, eles previnem correntes de sobrecarga muito duradouras, que podem provocar uma formação de calor perigosa nos meios de produção.

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Curva característica M1

Curva característica M1  

Curva característica M1

Os disjuntores com curva característica M1 disparam mais tarde do que os de curva característica SFB ou F1. Eles suportam correntes de partida por mais tempo, mas reagem de modo mais lento a situações de erro. Em consequência disso, a corrente de sobrecarga que se mantém ativada pode danificar consideravelmente os acionamentos bloqueados por engano.

Em comparação com a curva característica de corrente contínua, a curva característica para correntes alternadas é puxada para a frente para o eixo da corrente nominal múltipla. Por isso, as correntes alternadas provocam o disparo do circuito de proteção até mesmo com os mais pequenos múltiplos da corrente nominal.

Legenda:
Curva característica cinza: faixa de disparo para correntes contínuas
Curva característica azul: faixa de disparo para correntes alternadas

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Curva característica F1

Curva característica F1  

Curva característica F1

Estes disjuntores não são adequados para a proteção de acionamentos que provocam correntes de partida temporárias superiores à corrente nominal. Os disjuntores com curva característica F1 disparam rapidamente em situações de sobrecarga. Durante a operação, isso pode levar a desconexões desnecessariamente frequentes.

Os equipamentos finais que podem sofrer danos até mesmo com sobrecargas breves e aumentos reduzidos das correntes operacionais também ficam bem protegidos com estes disjuntores.

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