Norma IEC 60947-2

 

Para o primeiro parâmetro de definição técnica devemos saber qual a corrente que fluirá pelo disjuntor, seja para alimentar uma carga ou como parte de um quadro de distribuição geral. Este valor é definido na norma como corrente ininterrupta e simbolizada por Iu. Este valor é informado no catálogo do fabricante, identificando o que o produto pode suportar por um tempo indefinido sem ocorrer seu desligamento, porém com os valores referidos a 40 °C. Esta definição está no capítulo 4.3.2.4 da norma.

 

Portanto, esta especificação nos garante que podemos utilizar um disjuntor fluindo corrente entre seus terminais de entrada e saída até o valor Iu informado. Trata-se do que normalmente chamamos de “frame” do disjuntor.  É muito imporatente que este valor não seja confundido com o da corrente nominal (In) indicada também na literatura ou na caixa do disjuntor. A corrente nominal sempre é referenciada ao disparador termomagnético usado no produto, a partir da qual podemos ajustar um valor que melhor proteja a instalação podendo este valor ser inferior ao do Iu (corrente ininterrupta).

 

Como exemplo, a tabela abaixo da linha Emax mostra diversos valores nominais de um mesmo “frame”, além dos diversos valores de corrente ininterrupta existentes.

 

 

 

Não devemos esquecer que diversos fatores podem influenciar a corrente ininterrupta de um disjuntor, tais como altitude, temperatura ambiente e frequência da rede elétrica e, caso a aplicação seja numa temperatura ambiente maior do que 40 °C ou numa altitude maior do que 1000m, o catálogo deve ser consultado para o uso de valores de Iu menores do que indicado anteriormente.

 

           

Com relação à tensão que devemos usar no disjuntor, o aspecto mais importante é a capacidade de interrupção (qual o nível de curto-circuito que o disjuntor consegue interromper) no qual o produto tenha sido testado e comprovado quanto à possibilidade de desligamento deste tipo de defeito. Para evitarmos acidentes, devemos respeitar o limite de cada tensão empregada, nunca ultrapassando esse valor. Como exemplo para uma melhor compreensão, segue parte da tabela dos minidisjuntores e algumas capacidades de interrupção. O catálogo técnico do produto deve sempre ser consultado.

 

 

 

 

 

Saber somente um valor de capacidade de interrupção não é suficiente para escolhermos o disjuntor correto. Geralmente este é um fator pouco considerado no momento de compra do produto. A performance completa é atingida para diversas situações que podem acontecer numa instalação elétrica. Para classificarmos estas diferentes situações, vários índices são testados e informados para garantirmos a continuidade do serviço da instalação.

 

O primeiro deles é o Icu, que é a corrente nominal de interrupção máxima sob curto-circuito. Corresponde ao valor de corrente mais elevado que o disjuntor está em condições de interromper para:

 

 

Depois deste ciclo, o disjuntor pode não garantir a continuidade do serviço, mas deve manter:

 

 

 

O valor informado no catálogo indica o limite operacional máximo do produto e nunca deve ser ultrapassado sob nenhuma hipótese, com risco de provocar um acidente. Como pode ser observado acima, a não continuidade do serviço sinaliza que não podemos esperar que o disjuntor esteja em condições de uso, caso ele interrompa um curto-circuito neste nível.

O segundo índice a ser analisado é o Ics ou a corrente nominal de interrupção de curto-circuito em serviço. Corresponde ao valor de corrente mais elevado que o disjuntor está em condições de interromper para:

 

 

 

Depois deste ciclo, o disjuntor deve garantir a continuidade do serviço, uma vez eliminada a causa que provocou o curto-circuito, ou seja, o disjuntor deve suportar a corrente de carga sem  afetar o serviço.

 

O Ics é, portanto, a capacidade de interrupção que devemos considerar caso seja necessário manter a instalação funcionando, após o religamento, sem necessidade de intervenção da manutenção.  Com estes dois valores escolhidos no catálogo (Icu e Ics), temos condições de saber se o disjuntor abrirá nosso curto-circuito calculado na tensão da nossa rede elétrica e se podemos ter a continuidade de serviço.

 

Os disjuntores, quando operando, não estão somente sujeitos a “desligar um curto-circuito”, dois outros valores de capacidade devem ser considerados, o Icm e o Icw.

 

O Icm é a capacidade nominal de estabelecimento em curto-circuito. Corresponde ao valor de corrente de pico mais elevado que o disjuntor está em condições de estabelecer, durante a operação de fechamento para:

 

 

Ou seja, quando rearmamos o disjuntor, o curto-circuito pode não ter sido eliminado. Portanto, o disjuntor está sujeito ao curto-circuito no momento em que manual ou automaticamente, precisamos ligar novamente a rede. Esta situação é perigosa, pois normalmente esta operação é realizada pelo eletricista de forma manual, diretamente no produto e, caso ele não esteja apto a fechar e estabelecer o valor de pico da corrente de curto, um acidente de graves proporções pode acontecer.

 

O último índice a analisarmos é o Icw, que é corrente nominal de curta duração admissível. Corresponde ao valor de corrente de curto-circuito mais elevado que o disjuntor está em condições de suportar durante um tempo específico, sem se abrir ou danificar-se para:

 

O Icw deve ser indicado quando o disjuntor for classificado como de categoria B e seu valor deve ser maior que:

 

 

 

Devido à sua complexidade, precisamos explicar por partes. Este valor refere-se a disjuntor de categoria B, que são aqueles que ficam na parte inicial da instalação, geralmente nos QGBT´s e, por uma questão de seletividade, devem se manter fechados por um tempo, enquanto os disjuntores a jusante devem desligar um eventual curto-circuito. Como esta corrente de curto circula pelo disjuntor categoria B, este deve ser testado quanto à capacidade de suportar esta condição e seu valor operacional deve ser informado no catálogo. Novamente um valor de tensão e tempo que suporta a presença da falta deve ser indicado e alguns limites devem ser respeitados como valores mínimos.

 

Como último critério a ser observado, certos disjuntores possuem a capacidade de limitar a corrente de curto no local onde são instalados e, portanto, permitem uma economia de custos na parte da instalação que fica a jusante dele.

 

Segundo a definição 2.3 da norma IEC 60947-2, um disjuntor limitador é aquele que, devido a seu curto tempo de abertura, evita que a corrente de curto atinja seu valor de pico, reduzindo assim o stress térmico e dinâmico nos outros componentes da instalação elétrica. A figura abaixo mostra este efeito.

 

 

 

 

 

 

Observe que, tanto o valor de pico (causador dos esforços eletrodinâmicos nos barramentos e cabos) quanto o valor térmico – também conhecido como o I²t – (causador dos aquecimentos e eventuais incêndios nos painéis), são reduzidos pelo disjuntor limitador.

 

Este efeito limitador é conseguido principalmente pela velocidade em que o disjuntor percebe a falta e seus contatos se abrem e também na rapidez com que consegue apagar o arco elétrico formado no seu interior.

 

 

 

Nos manuais dos produtos, esta condição pode ser vista por gráficos apresentados pelos fabricantes, como os que são mostrados abaixo, para a linha de disjuntores caixa moldada Tmax XT. O primeiro indica a redução da corrente de pico. Na linha horizontal podemos ver o valor de curto da instalação antes do uso do disjuntor, e na linha vertical o valor de pico que pode ser limitado caso usemos o XT1. No segundo gráfico, o valor de energia passante que o XT3 permite para determinados valores de curto-circuito.

 

 

 

 

 

 

Pelo que podemos ver, a aplicação de um disjuntor deve seguir um roteiro onde alguns dados devem ser levantados de um estudo de curto-circuito, depois comparados com os dados informados no catálogo técnico, segundo os critérios que satisfaçam as necessidades. Muitas vezes, por questões práticas, se escolhe somente a corrente nominal de um produto, mas podemos entrar numa situação de risco e até provocar um acidente com parada de produção e principalmente danos a pessoas.

 

A ABB (www.abb.com) é líder em tecnologias de energia e automação, proporcionando aos clientes industriais e de concessionárias a melhoria da sua performance energética, além da redução dos impactos ambientais. O grupo ABB opera em cerca de 100 países e emprega em torno de 145.000 funcionários.