Introdução
Um disjuntor é um aparelho capaz de proteger um determinado circuito contra os mais diversos danos. Os disjuntores são normalmente accionados por relés ou disparadores eletrônicos capazes de detectar os referidos defeitos, podem estar ou não integrados no próprio aparelho. A função básica é detectar uma condição irregular e eliminá-la por meio da interrupção imediata do fluxo de corrente eléctrica(abertura dos contatos do disjuntor).
1 - Parte Externa, termoplástica
2 - Terminal superior
3 - Câmara de extinção de arco4 - Bobina responsável pelo disparo instantâneo (magnético)5 - Alavanca: 0 - Desligado: verde visível I - Ligado: vermelho visível6 - Contato fixo7 - Contato móvel8 - Guia para o arco - sob condições de falta, o contato móvel se afasta do contato fixo e o arco resultante é guiado para a câmara de extinção, evitando danos no bimetal, em caso de altas correntes (curto-circuito)9 - Bimetal - responsável pelo disparo por sobrecarga (térmico)10 - Terminal inferior11 - Clip para fixação no trilho DIN
A combinação da bobina magnética, arco guia e a câmara de extinção de arco garantem rapidez no desarme, alta capacidade de ruptura, alta seletividade e durabilidade do disjuntor.
Existem vários tipos de disjuntores para as mais diversas aplicações, segue abaixo os mais usados:
Disjuntores com disparador térmico
Os disjuntores térmicos utilizam a deformação de placas bimetálicas causada pelo seu aquecimento. Quando uma sobrecarga de corrente atravessa a placa bimetálica existente num disjuntor térmico ou quando atravessa uma bobina situada próxima dessa placa, aquece-a, por efeito de Joule, diretamente no primeiro caso e indiretamente no segundo, causando a sua deformação. A deformação desencadeia mecanicamente a interrupção de um contacto que abre o circuito elétrico protegido.
Um disjuntor térmico é, assim, um sistema eletro-mecânico simples e robusto. Em contra partida, não é muito preciso e dispõe de um tempo de reação relativamente lento.
A proteção térmica tem como função principal a de proteger os condutores contra os sobre-aquecimentos provocados pelas sobrecargas prolongadas na instalação elétrica. Tradicionalmente, esta é uma das funções também desempenhadas pelos fusíveis gG.
"Esta proteção baseia-se na dilatação de duas lâminas de metais distintos (coeficientes de dilatação diferentes) e solidamente unidos; chamados de lâmina bimetálica. Uma pequena sobrecarga, de longa duração, faz aquecer a lâmina bimetálica desligando o circuito elétrico."
Disjuntores com disparador magnéticos
A forte variação de intensidade da corrente que atravessa as espiras de uma bobina produz - segundo as leis do eletro magnetismo - uma forte variação do campo magnético. O campo assim criado desencadeia o deslocamento de um núcleo de ferro que vai abrir mecanicamente o circuito e, assim, proteger a fonte e uma parte da instalação elétrica, nomeadamente os condutores elétricos entre a fonte e o curto-circuito.
A interrupção é instantânea no caso de uma bobina rápida ou controlada por um fluido no caso de uma bobina que permite disparos controlados. Geralmente, está associado a um interruptor de alta qualidade projetado para efetuar milhares de manobras.
O tipo de funcionamento dos disjuntores magnéticos permite-lhes substituir os fusíveis em relação aos curto-circuitos. Segundo o modelo, o valor de intensidade da corrente com um setpoint de três a 15 vezes a intensidade nominal. Existem numerosas outras possibilidades, que incluem o disparo por tensão na bobine (com setpoint proveniente de sensores), interruptor/disjuntor para montagem em painel, compatibilidade com dupla tensão 100/200 volts, bobina sob tensão (disjuntor mantido a partir de um setpoint de tensão), disparo à distância e rearme à distância. Existem numerosas curvas de disparo para corrente contínua, corrente alternada, 50/60 Hz e 400 Hz. Normalmente, está disponível uma opção total ou parcialmente estanque.
A proteção magnética tem como fim principal o de proteger os equipamentos contra as anomalias como as sobrecargas, os curto-circuitos e outras avarias. Normalmente, é escolhida para os casos onde existe a preocupação de proteger o equipamento com muito grande precisão.
Disjuntor termo magnético
Atualmente é muito utilizado em instalações elétricas residenciais e comerciais o disjuntor magneto térmico ou termo magnético, como é chamado no Brasil.
Esse tipo de disjuntor possui três funções :
Manobra (abertura ou fecho voluntário do circuito)
Proteção contra curto-circuito - Essa função é desempenhada por um atuador magnético (solenóide), que efetua a abertura do disjuntor com o aumento instantâneo da corrente elétrica no circuito protegido
Proteção contra sobrecarga - é realizada através de um atuador bimetálico, que é sensível ao calor e provoca a abertura quando a corrente elétrica permanece, por um determinado período, acima da corrente normal do disjuntor.
As características de disparo do disjuntor são fornecidas pelos fabricantes através de duas informações principais: corrente nominal e curva de disparo. Outras características são importantes para o dimensionamento, tais como: tensão nominal, corrente máxima de interrupção do disjuntor e número de pólos (unipolar, bipolar ou tripolar).
Glossário
Apto ao seccionamento
Esta aptidão impõe que o disjuntor preencha as seguintes condições:
- na posição de abertura, sem arco elétrico entre contatos a montante e a jusante, com tensão de impulso
especificada pela norma em função de Uimp indicado no disjuntor a indição de posição dos contatos por um ou diversos dispositivos seguintes:
- posição do dispositivo de comando
- indicador mecânico separado
- visibilidade dos contatos móveis
Uma corrente de fuga entre cada polo, contatos abertos, subtensão de teste igual a 1,1 vezes a tensão nominal de operação não ultrapassando:
- 0,5 mA por polo pelos equipamentos novos
- 2 mA por polo para os equipamentos que foram submetidos a manobras normais
- 6 mA, valor limite, que nunca deve ser ultrapassado
Possibilidade de travamento somente se os contatos estiverem abertos.
O travamento na posição fechado é admitido em aplicações especiais. Os Compact CVS verificam esta aptidão pelo seccionamento plenamente aparente.
Capacidade de interrupção
Valor da corrente presumida de curto-circuito que um dispositivo é capaz de interromper em uma determinada tensão e nas condições definidas pela norma. Refere-se geralmente à capacidade de interrupção limite (Icu) e de serviço (Ics).
Capacidade nominal de interrupção limite (Icu)
Expressa em kA, ela caracteriza o desempenho da interrupção máxima que o disjuntor pode realizar. Ela é validada por um teste: 1 abertura e 1 fechamento/abertura a Icu, depois verificação do bom seccionamento do circuito. Este teste garante a segurança para o usuário.
Capacidade nominal de interrupção em serviço (Ics)
Define o tipo de isolação do dispositivo em relação ao aterramento e segurança correspondente dos usuários, em duas classes:
-Classe I: o dispositivo é aterrado. Qualquer defeito elétrico interno ou externo ou ligado à utilização, é eliminado pelo circuito de aterramento, o que assegura a segurança do usuário
-Classe II: o dispositivo não tem aterramento de proteção. A segurança do usuário é assegurada por uma isolação reforçada entre a parte externa e as partes ativas (invólucro isolante e sem contato com partes metálicas, isto é, botões de plástico, conexões moldadas...) ou dupla isolação.
Corrente presumida de curto-circuito
Corrente que circula pelo polos do dispositivo, se os polos permanecerem fechados durante o curto-circuito.
Corrente nominal (In)
É a corrente que pode o dispositivo suportar permanentemente com contatos fechados, sem aquecimento anormal.
Corrente nominal de emprego (Ie)
Corrente definida pelo fabricante que leva em consideração a tensão nominal de emprego, a frequência nominal, o serviço nominal, a categoria de emprego e o tipo de invólucro de proteção, se for o caso.
Tensão nominal de emprego (Ue)
Valor de tensão que, combinada com uma corrente nominal de emprego, determina o emprego do material, e à qual se referem os testes correspondentes e a categoria de emprego. Para material multipolar, ela é expressa geralmente pela tensão entre fases”. É a tensão máxima permanente sob a qual o material pode ser utilizado.
Tensão nominal de isolação (Ui)
A tensão nominal de isolação de um material é o valor de tensão à qual se refere para para os testes dielétricos e para as linhas de fuga. Em nenhum caso, o valor mais elevado da tensão nominal de emprego não deve ultrapassar o da tensão nominal de isolação
Tensão nominal suportável de impulso (Uimp)
Valor de crista de uma tensão de impulso, de forma e polaridade prescritas, que o material pode suportar sem
falaha, nas condições de teste especificadas, e na qual se refere para os valores das distâncias de isolação.
A tensão nominal suportável de impulso de um material deve ser maior ou igual ou aos valores das sobretensões transitórias que surgem no circuito onde está instalado este material.
Seccionamento plenamente aparente
Aptidão ao seccionamento definida especialmente pela confiabilidade mecânica do indicador de posição do
dispositivo de manobra, onde:
- a posição de seccionamento corresponde à posição O (OFF)
- a manopla ou os indicadores somente podem indicar a posição O (OFF) se os contatos estiverem efetivamente separados.
As outras condições requeridas para o seccionamento estando preenchidas:
- travamento na posição aberto possível somente se todos os contatos estiverem efetivamente separados
- correntes de fuga inferiores aos limites normativos
- suportabilidade às sobretensões de choques a montante e ajusante.
