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Disjuntores termomagnéticos de proteção de equipamentos

Os disjuntores termomagnéticos estão equipados com dois mecanismos de disparo: a parte dependente da temperatura do mecanismo é composta por um bimetal com uma resistência de aquecimento. As correntes que excedem a corrente nominal do dispositivo de proteção geram calor no fio de aquecimento. O bimetal flexiona-se e atua no mecanismo de comutação até este desligar. A reação às correntes de sobrecarga ocorre com um atraso.

O mecanismo de disparo magnético é composto por uma bobina magnética e um núcleo ou armadura móvel. As correntes que excedem a corrente nominal do dispositivo de proteção geram um campo magnético na bobina. O campo magnético fica mais forte com a corrente e puxa o núcleo. Se o valor limite predefinido for atingido, o núcleo aciona o mecanismo de disparo, desligando assim o dispositivo de proteção. A reação a correntes de curto-circuito e a correntes de sobrecarga demasiado elevadas ocorre num prazo 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. Núcleo da bobina
  2. Bobina magnética
  3. a) Bimetal com elemento de aquecimento bobinado com fluxo de corrente até 5 A
    b) Bimetal, com fluxo de corrente direto a partir de 6 A
  4. Mecanismo de disparo
  5. Alavanca de comutação de ligar/desligar
  6. Contacto de comutação
  7. Haste de comutação
  8. Ajuste da tensão prévia

 

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Esquema de funcionamento

Esquema de funcionamento de um disjuntor termomagnético de proteção de equipamentos

Esquema de funcionamento de um disjuntor termomagnético de proteção de equipamentos

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 disjuntor termomagnético  

Curva característica de disparo típica de disjuntor termomagnético

Os disjuntores termomagnéticos de proteção de equipamentos estão disponíveis, basicamente, com três curvas características diferentes. Assim, são adequados para todas as necessidades. Na curva característica de disparo típica são apresentadas como exemplo as diversas áreas e funções.

Legenda:

a = Intervalo de funcionamento de disparo térmico
b = Intervalo de funcionamento de disparo magnético
t = Tempo de comutação (em segundos)
xl = Múltiplo da corrente nominal/fator de disparo
1 = Intervalo de corrente para o qual a curva característica é válida
2 = Intervalo de disparo CC (cinzento)
3 = Intervalo de disparo CA (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 magnético [b]. O motivo é o tempo de aquecimento necessário do mecanismo de disparo dependente da temperatura. Também correntes menores que fluem durante um longo tempo são detetadas como correntes de sobrecarga e desligadas. O disparo magnético reage num muito breve espaço de tempo a correntes em rápido crescimento que ultrapassam a corrente nominal.

As correntes alternadas disparam, com o valor nominal, mais rapidamente do que as correntes contínuas. Isto é representado pela área azul na curva. Por princípio, este comportamento é válido para todas as curvas características. Na prática, isto só é útil ao utilizar disjuntores com curva característica M1. Os disjuntores com curva característica SFB ou F1 disparam tão rapidamente com corrente contínua que, durante o funcionamento com corrente alternada, reagiriam de forma demasiado sensível. Por este motivo, não são apresentados os intervalos de disparo para correntes alternadas nas curvas características SFB e F1.

Curva característica SFB

Curva característica SFB  

Curva característica SFB

Os disjuntores com curva característica de disparo SFB oferecem a máxima proteção contra sobrecorrente – mesmo em sistemas extensos com longos percursos de cabo.

Os dispositivos de proteção com esta curva característica evitam um disparo desnecessariamente precoce em aumentos de corrente breves relacionados com o funcionamento. Evitam também correntes de sobrecarga de longa duração que poderiam levar a uma geração de calor perigosa nos equipamentos.

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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 com curva característica SFB ou F1. Suportam correntes de partida durante um pouco mais de tempo, mas reagem mais lentamente a situações de falha. Os acionamentos incorretamente bloqueados podem ficar consideravelmente danificados devido à corrente de sobrecarga com isso relacionada.

Em comparação com a curva característica de corrente contínua, a curva característica para correntes alternadas no eixo da corrente nominal múltipla está deslocada um pouco mais para a frente. Assim, as correntes alternadas, mesmo com uma multiplicação baixa da corrente nominal, levam ao disparo do disjuntor.

Legenda:
Curva característica cinzenta: intervalo de disparo para correntes contínuas
Curva característica azul: intervalo de disparo para correntes alternadas

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Curva característica F1

Curva característica F1  

Curva característica F1

Estes interruptores não são adequados para proteção de acionamentos que geram correntes de partida temporárias superiores à corrente nominal. Os disjuntores com curva característica F1 disparam rapidamente em situações de sobrecarga. Durante o funcionamento, isto pode levar a disparos desnecessariamente frequentes.

Os dispositivos finais que também podem ficar danificados por sobrecargas breves e correntes de operação pouco aumentadas também são protegidos de forma adequada por estes disjuntores.

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