Quais são as curvas caraterísticas de proteção e disparo de três estágios dos disjuntores?

 Os disjuntores que utilizam apenas um tipo de proteção não conseguem muitas vezes gerir eficazmente a segurança e o fornecimento contínuo de energia. Por exemplo, pequenas sobrecargas de corrente podem desencadear falsos disparos que interrompem processos, enquanto reacções tardias a grandes curtos-circuitos podem transformar-se em situações perigosas. Este artigo explora duas tecnologias-chave - proteção de três fases e curvas caraterísticas de disparo - para ajudar os leitores a compreender como um disjuntor cientificamente configurado garante uma proteção precisa contra falhas.

O que são três Proteção de fase em disjuntores?  

Nos sistemas eléctricos industriais e residenciais, a gravidade dos defeitos dos circuitos varia significativamente. Por exemplo, um forno doméstico a funcionar durante longos períodos pode causar uma sobrecarga contínua de 1,2 vezes a corrente nominal, ao passo que o arranque de um motor elétrico pode gerar uma corrente de arranque instantânea superior a 10 vezes o valor nominal. Os disjuntores tradicionais de um só estágio têm dificuldade em distinguir os tipos de defeito, disparando com demasiada frequência ou respondendo demasiado lentamente, comprometendo a segurança. A tecnologia de proteção de três fases, através de um mecanismo de resposta gradual, permite a identificação e o processamento de defeitos ao nível de milissegundos.

Três A proteção de palco inclui proteção contra sobrecarga de tempo (L), curto tempo curto proteção de circuito (S), e curto-circuito instantâneo proteção dos circuitos (I), conhecidos coletivamente como proteção LSI. Quando a proteção contra defeitos à terra (G) é adicionada, torna-se uma proteção LSIG de quatro fases.

- Proteção contra sobrecargas de longa duração: Funciona com um atraso maior para tolerar determinados níveis de sobrecarga (por exemplo, 1,05 a 5 vezes a corrente nominal), evitando paragens desnecessárias e protegendo o equipamento contra sobreaquecimento.

- Proteção contra curto-circuitos de curta duração: Quando há picos de corrente (por exemplo, 5 a 10 vezes a corrente nominal), um disparador eletrónico introduz um breve atraso (0,1-0,4 segundos) para permitir que os disjuntores a jusante disparem primeiro, evitando cortes de energia desnecessários a montante.

- Proteção instantânea contra curto-circuitos: O modo de resposta mais rápido, cortando instantaneamente condições extremas de sobreintensidade (por exemplo, 10-20 vezes a corrente nominal) para restaurar rapidamente o funcionamento normal do circuito.

A proteção de três estágios define as caraterísticas de proteção contra sobreintensidades de um disjuntor.

Para maximizar a utilização do equipamento elétrico e minimizar o impacto dos defeitos, a proteção do disjuntor deve ser selectiva. A curva caraterística de um disjuntor pode ser dividida em três secções:

1. Secção AB: secção de proteção contra sobrecargas:

A magnitude da corrente de funcionamento é inversamente proporcional à duração do tempo de funcionamento.

2. secção DF: ação instantânea secção:

Quando a corrente de defeito ultrapassa o limiar do ponto D predefinido, o disparador de sobreintensidade acciona imediatamente o isolamento do circuito.

3. Secção CE: secção de ação diferida:

Quando a corrente excede o limiar do ponto C, o disparador de sobreintensidade actuará após um determinado tempo de atraso para remover o circuito em falha.

O que são curvas caraterísticas de disparo de disjuntores?

Os principais tipos são A, B, C, D e K, cada um deles adequado a aplicações específicas:

- Uma curva: Corrente de disparo (2-3)In, utilizada para proteção de circuitos de semicondutores.

- Curva B: Corrente de disparo (3-5)In, adequada para aparelhos residenciais e distribuição doméstica.

- Curva C: Corrente de disparo (5-10)In, ideal para circuitos de iluminação e sistemas de distribuição com correntes de arranque moderadas.

- Curva D: Corrente de disparo (10-20)In, concebida para cargas de corrente de arranque elevada, como transformadores, solenóides e motores.

- (5) Curva K: com 1,2 vezes a corrente de ação de libertação térmica e 8~14 vezes a gama de ação de libertação magnética, adequada para a proteção do equipamento da linha do motor, elevada resistência à capacidade de corrente de arranque.

Em aplicações práticas, Disjuntores de curva B, C e D são as mais utilizadas. Os diferentes fabricantes podem oferecer ligeiras variações nestas curvas.

Diferenças entre as curvas de disparo A, B, C, D e K

1. Acurva: Limiar de disparo de curto-circuito de 2-3 In, utilizado para proteção de equipamento eletrónico e de comunicações.
2. Curva B: Limiar de disparo de curto-circuito de 3-5 In, utilizado para proteção da carga do gerador.
3. Curva C: Limite de disparo de curto-circuito de 5-10 In, normalmente utilizado na distribuição de iluminação.
4. Curva D: Limite de disparo de curto-circuito de 10-20 In, utilizado para circuitos de motores e grandes cargas indutivas. Muitos fabricantes limitam-no a 10-14 In por razões práticas.
5. Curva K: Limiar de disparo de curto-circuito de 8-15 In, ideal para proteção do motor. Ao contrário de outras curvas, a curva K tem uma corrente térmica de não disparo de 1,05 In e uma corrente de disparo de 1,2 In, tornando-a particularmente adequada para a proteção de sobrecarga do motor.

Para proteção do motor utilizando disjuntores de curva D, é necessário um relé térmico adicional para proteção contra sobrecarga.

Conclusão  

Este artigo analisou os disjuntores sob duas perspectivas: proteção em três fases e curvas caraterísticas de disparo. Através de um mecanismo de resposta gradual e de uma correspondência precisa das curvas, é possível aumentar a segurança do sistema e reduzir os disparos desnecessários. A configuração adequada dos disjuntores não só reduz os custos de manutenção como também reforça a segurança eléctrica.