No campo elétrico, os disjuntores de baixa-tensão são cruciais, como a maioria das pessoas já ouviu falar. Contudo, não os subestime; há muito nisso! Os disjuntores de baixa-tensão cobrem uma ampla gama de aplicações, com diversos tipos de produtos e uma ampla variedade de funções de proteção.
Geralmente, os disjuntores em caixa moldada comuns fornecem proteção contra curto-circuito e sobrecarga. Os disjuntores de corrente residual, por outro lado, fornecem proteção de circuito residual, além de proteção contra curto-circuito e sobrecarga. Os disjuntores universais normalmente fornecem proteção contra-curto-circuito, sobrecarga e aterramento. Hoje, nos aprofundaremos nos princípios de configuração e nas considerações de seleção para proteção de disjuntores de baixa-tensão.
I. Diferenças entre disjuntores-de baixa tensão e disjuntores comuns e considerações sobre coeficientes de configuração de proteção
Comparados aos disjuntores comuns, os disjuntores de baixa-tensão geralmente oferecem proteção contra sobrecarga de-retardo longo e proteção contra curto-circuito instantâneo. Os disjuntores comuns contam com tiras bimetálicas acionadas termicamente para proteção contra sobrecarga e unidades de disparo eletromagnéticas para proteção contra-curto-circuito. Porém, devido à dificuldade em alcançar alta precisão na coordenação mecânica, o erro da unidade de disparo é relativamente grande. Normalmente, o erro de proteção contra sobrecarga não é superior a 10% e o erro de proteção contra{8}curto-circuito não é superior a 20%.
Com o rápido desenvolvimento da tecnologia eletrônica e a melhoria da confiabilidade do produto, muitos novos disjuntores de médio-a-alto-agora usam transistores e microcomputadores de{3}chip único como unidades de disparo eletrônico, melhorando significativamente a precisão e o desempenho. Os produtos de alguns fabricantes podem controlar erros de proteção contra sobrecarga para menos ou igual a 5% e erros de proteção contra curto-circuito para menos ou igual a 10%.
Portanto, ao configurar e verificar a proteção do disjuntor, não podemos simplesmente copiar os coeficientes imutáveis dos manuais de projeto; devemos selecionar coeficientes apropriados com base no tipo específico de disjuntor.
II. Configuração da corrente operacional de unidades de disparo de sobrecorrente de{1}retardo longo
A fórmula geral para definir a corrente operacional de unidades de disparo de sobrecorrente de{0}retardo longo é: In Maior ou igual a Kzd1lb. Aqui, b é a corrente calculada da linha e Kzd1 é o coeficiente de confiabilidade da unidade de disparo de{4}retardo longo para disjuntores-de baixa tensão, geralmente recomendado como 1,1 nos manuais. Porém, na prática, este coeficiente considera principalmente o erro do disjuntor.
Para disjuntores gerais, como CM1 e DZ20, o erro da unidade de disparo de sobrecorrente de longo-retardo é de 10%, portanto, um Kzd1 de 1,1 é mais apropriado. No entanto, para casos como os interruptores IZM da Moller que utilizam unidades de disparo digitais ou os interruptores NS da Schneider com unidades de disparo STR53, o erro da unidade de disparo é inferior ou igual a 5%, caso em que Kzd1 pode ser definido como 1,05. Este valor é mais preciso e pode proteger melhor os cabos alimentadores.
III. Verificação da Sensibilidade da Unidade de Disparo do Disjuntor
Para garantir que os disjuntores de baixa-tensão possam interromper de forma confiável faltas à terra, precisamos verificar a sensibilidade da unidade de disparo do disjuntor usando a seguinte fórmula: Kilkmin/In. Onde, Izd é a corrente de ajuste da unidade de disparo de retardo instantâneo ou de curto-do disjuntor, lkmin é a corrente de curto-circuito mínima no final da linha protegida (geralmente considerada como a corrente de falta à terra monofásica-) e Ki é o coeficiente de confiabilidade da unidade de disparo do disjuntor; os manuais geralmente recomendam um valor de 1,3.
Na verdade, Ki considera principalmente o erro da unidade de disparo do disjuntor. Para unidades de disparo eletromagnético gerais, como CM1 e DZ20, o erro é geralmente de 20%. Para garantir uma operação confiável do disjuntor, Ki deve ser maior que 1,2, portanto geralmente é considerado 1,3. No entanto, se usar chaves com unidades de disparo eletrônicas de alta-precisão, como as chaves NS da Schneider Electric com unidades de disparo STR, o atraso do curto-curto-circuito-e os erros instantâneos da unidade de disparo só precisam ser maiores que 1,15, e 1,2 é suficiente. Isso evita muitas situações que, de outra forma, exigiriam dispositivos de corrente residual (RCDs) adicionais ou seções transversais-de cabos maiores, economizando um investimento considerável.
4. Principais pontos de seleção para disjuntores-de baixa tensão
1. Princípios gerais para seleção de aparelhos elétricos-de baixa tensão:
A tensão nominal do aparelho elétrico de baixa-tensão não deve ser inferior à tensão de operação do circuito, ou seja, Ue maior ou igual a Ug.
A corrente nominal do aparelho elétrico de baixa-tensão deve ser pelo menos igual à corrente operacional calculada do circuito, ou seja, Ie Maior ou igual a lg.
A corrente de interrupção do equipamento deve ser maior ou igual à corrente de curto-circuito, ou seja, Izh Maior ou igual a Ich.
O valor de estabilidade térmica garantida não deve ser inferior ao valor calculado.
Aparelhos elétricos-de baixa tensão também devem ser selecionados com base nas condições de partida do circuito. Por exemplo, fusíveis e interruptores automáticos de ar devem ser selecionados de acordo com suas condições de partida.
2. Seleção Geral de Disjuntores para Proteção Contra Sobrecarga, Curto-Circuito e Subtensão:
A tensão nominal do disjuntor deve ser maior ou igual à tensão nominal da linha.
A corrente nominal do disjuntor deve ser maior ou igual à corrente de carga calculada da linha.
A corrente nominal da unidade de disparo do disjuntor deve ser maior ou igual à corrente de carga calculada da linha.
A capacidade máxima de interrupção do disjuntor deve ser maior ou igual à corrente máxima de-curto-circuito na linha.
A corrente de circuito-monofásico-para{2}}curto-terra-no final da linha não deve ser inferior a 1,25 vezes a corrente de configuração de disparo instantâneo (ou com-atraso curto) da chave automática.
A tensão nominal do mecanismo de liberação de subtensão do disjuntor deve ser igual à tensão nominal da linha.
3. Seleção de Disjuntores para Distribuição:
A configuração-da corrente operacional com atraso longo deve ser de 0,8 a 1 vez a capacidade de transporte de corrente permitida do condutor.
O tempo de reinicialização de 3 vezes a configuração da corrente de operação de atraso longo-não deve ser menor que o tempo de partida do motor com a maior corrente de partida na linha.
A configuração da corrente operacional de curto-retardo não deve ser inferior a 1,1 (Ijx 1,35kledm). Aqui, ljx é a corrente de carga calculada da linha, k é o múltiplo da corrente de partida do motor e Iedm é a corrente nominal do maior motor.
O curto-tempo de atraso deve ser verificado de acordo com a estabilidade térmica do objeto protegido.
Se não houver um atraso-curto, a configuração da corrente instantânea não deve ser inferior a 1,1 (Tjx 1,35klkledm), onde k1 é o coeficiente de impacto da corrente de partida do motor, considerado como 1,7 a 2. Se houver um atraso-curto, a configuração da corrente instantânea não deve ser inferior a 1,1 vezes o valor calculado da corrente-de curto-circuito no terminal de entrada do comutador a jusante.
4. Seleção de Chaves Automáticas para Proteção do Motor:
A configuração-da corrente de atraso longo deve ser igual à corrente nominal do motor.
O tempo de reinicialização de 6 vezes a configuração-da corrente de atraso longo deve atender aos requisitos de tempo de partida do motor.
A corrente de configuração instantânea para disjuntores de gaiola-de esquilo é 8-15 vezes a corrente nominal da unidade de disparo; a corrente de ajuste instantânea para disjuntores de rotor enrolado é de 3 a 6 vezes a corrente nominal da unidade de disparo.
5. Seleção de Interruptores Automáticos para Iluminação:
A configuração-da corrente de atraso longo não deve exceder a corrente de carga calculada do circuito.
A configuração da corrente instantânea deve ser igual a 6 vezes a corrente de carga calculada do circuito.
A configuração da proteção e a seleção de disjuntores-de baixa tensão é um processo complexo, mas crucial. Compreender as características e faixas de erro de diferentes disjuntores, determinar racionalmente os coeficientes de configuração de proteção e selecionar com precisão o tipo apropriado com base em cenários e requisitos de aplicação específicos são essenciais para garantir que os disjuntores de baixa-tensão forneçam proteção confiável em sistemas elétricos e garantam a operação segura e estável dos equipamentos elétricos.
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