Introdução à protecção contra sobreintensidades e aos dispositivos de protecção contra sobreintensidades (dispositivos de protecção contra sobreintensidades).
neste artigo, vamos cobrir tipos de sobreintensidades, o que são dispositivos de proteção sobreintensidades, e seu lugar em um circuito elétrico.
- tipos de sobreintensidade
- sobrecarga sobreintensidade
- Curto-Circuito, Sobrecorrente
- Figura 1. Tensão relações das três linhas de abastecimento a partir do nível secundário de um alternada monofásica residencial serviço de transformadores de potência
- Figura 2. Tensão de relações entre as quatro linhas de abastecimento a partir do nível secundário de um três-fase AC comerciais ou industriais, de serviços de alimentação do transformador
- Rés-do-Falha de Sobrecorrente
- protecção contra Sobreintensidades
- Figura 3. Proteção contra sobreintensidades dividida para um circuito de transformadores
- a forma e função dos dispositivos de proteção contra Sobreintensidades
- Figura 4. Dispositivos de protecção contra sobreintensidades
- Figura 5. O sistema de distribuição de energia elétrica dentro de um edifício
tipos de sobreintensidade
as três principais categorias ou tipos de sobreintensidade são sobrecarga, curto-circuito e falha no solo.
sobrecarga sobreintensidade
sobrecarga sobreintensidade é auto-definidor: Qualquer corrente que exceda a corrente nominal de carga é, com efeito, uma sobrecarga. Uma sobrecarga ocorre quando um circuito elétrico, seja pelo projeto original de um novo circuito ou pela modificação de um circuito existente, é necessário para transmitir uma corrente de carga superior à ampacidade da carga nominal dos condutores do circuito.
por exemplo, um circuito de ramificação de 20 amp é modificado com uma lâmpada adicional, o que aumenta a corrente de carga para 22 amps: isto seria uma sobrecarga de circuito.As condições de sobrecarga podem ocorrer ao nível de serviço, alimentação ou ramificação do circuito do sistema de distribuição de energia elétrica de um edifício.
uma sobrecarga elétrica também ocorre quando um motor é sobrecarregado mecanicamente. Isto pode ser causado por excesso de atrito dentro de suas superfícies internas de rolamento, excesso de calor (devido à alta temperatura ambiente ou outra falha), ou pela ligação ou alguma outra sobrecarga mecânica no equipamento de utilização que dirige. Sobrecarga é uma situação controlada de sobreintensidade, normalmente de baixa magnitude.
Curto-Circuito, Sobrecorrente
correntes de Curto-circuito (bem como rés-do-correntes de falta, o que nós vamos tocar ao lado) são de alta magnitude falha de sobrecorrentes que, em efeito, coloque uma baixa resistência em paralelo com a impedância da carga conectada(s). A sobreintura de curto-circuito envolve normalmente uma ligação cruzada acidental de, pelo menos, dois condutores de circuito (fornecimento e retorno). Isto coloca um curto-circuito no enrolamento do transformador de alimentação.
as figuras 1 e 2 representam as fontes mais comuns de um transformador para uma estrutura.
Figura 1 é o desenho de uma única fase AC, 3 fios, 120/240 volts para um edifício como uma casa ou uma pequena instalação industrial). Um único enrolamento primário no transformador fornece (por indução) dois enrolamentos de 120 volts ligados em série no secundário. Uma carga de Utilização-equipamento funcionará a 240 volts quando conectada entre as duas extremidades dos dois enrolamentos de 120 volts conectados em série. Uma carga de Utilização-equipamento funcionará a 120 volts quando ligada entre ambas as extremidades dos enrolamentos de 120 volts ligados à série e o terceiro fio partilhado pelos dois enrolamentos (ver Figura 1).
Figura 1. Tensão relações das três linhas de abastecimento a partir do nível secundário de um alternada monofásica residencial serviço de transformadores de potência
Um CA trifásica elétrica de distribuição de energia do sistema, como mostrado na Figura 2, normalmente tem um valor maior de curto-circuito de sobrecorrente, porque a curto, normalmente, envolve mais do que um monofásico de CA enrolamento do transformador.
Figura 2. Tensão de relações entre as quatro linhas de abastecimento a partir do nível secundário de um três-fase AC comerciais ou industriais, de serviços de alimentação do transformador
Rés-do-Falha de Sobrecorrente
Rés-do-falha de sobrecorrente é também uma condição de curto-circuito que normalmente afeta apenas um dos condutores do circuito e o metal aterrado pista de rolamento ou de distribuição elétrica, ou de utilização de equipamento de gabinete.
a sobreintensidade de falha no solo só pode ocorrer se o sistema de distribuição de energia elétrica do edifício ou da estrutura for referenciado ao solo terrestre. “Reference grounding” requer a conexão comum de uma das extremidades de um ou mais dos enrolamentos de transformadores de AC de fase única (configuração do transformador de wye) a um sistema de eletrodo-aterramento, criando ambos condutores de circuito/alimentação aterrados e não-fundidos.
a magnitude da sobreintensidade da falha do solo é normalmente menor que a magnitude da sobreintensidade de curto-circuito disponível a partir do mesmo transformador. O curto-circuito pode ser através de dois ou mais enrolamentos de transformação monofásicos de CORRENTE ALTERNADA. A sobreintensidade da falha no solo afecta normalmente apenas um enrolamento AC de fase única no transformador que fornece energia à condição desfeita.
ambas as correntes de curto-circuito e de falha no solo são sobre-correntes de alta magnitude causadas por uma ligação paralela acidental de baixa resistência à resistência à carga ligada. Sem alguma forma de dispositivo de proteção contra sobreintensidades instalado em série com os condutores do circuito, o único limite da sobreintensidade da falha é a resistência do condutor e a quantidade de energia disponível do transformador.
protecção contra Sobreintensidades
conforme ilustrado na Figura 3, a protecção total contra sobreintensidades para os condutores e a carga ligada só pode ser assegurada por um fusível ou disjuntor instalado no ponto de origem do circuito (ou onde recebe a sua alimentação).
se um DPOC estiver localizado a jusante da fonte de alimentação, a protecção contra sobreintensidades é tecnicamente subdividida com curto-circuito, a protecção contra avarias no solo localizada a montante, bem como a protecção contra sobrecargas separada localizada a jusante. Os fusíveis ou disjuntores localizados a jusante proporcionam uma protecção total contra sobreintensidades para quaisquer circuitos ou equipamentos localizados no seu lado de carga, proporcionando apenas protecção contra sobrecargas para o seu circuito de linha ou de fornecimento.
Figura 3. Proteção contra sobreintensidades dividida para um circuito de transformadores
a forma e função dos dispositivos de proteção contra Sobreintensidades
existem três componentes principais de um circuito elétrico: uma fonte de energia, uma carga e uma conexão entre os dois.
estes três componentes principais são complementados com um meio de controlo ON/OFF e um meio de controlo de limites. Ambos os tipos de controle restringem a quantidade de corrente que pode fluir no circuito. Os meios de comando ligado/desligado são normalmente sob a forma de um interruptor (manual, automático, electrónico ou electromecânico). O meio de controlo dos limites é normalmente um dispositivo de protecção contra sobreintensidades que, ao nível de distribuição de energia eléctrica, é um fusível ou disjuntor (conforme indicado na Figura 4).
Figura 4. Dispositivos de protecção contra sobreintensidades
conforme ilustrado na Figura 5, o sistema de distribuição de energia eléctrica dentro de um edifício ou de outra estrutura tem três classificações principais: o serviço, os circuitos de alimentação e os circuitos de ramificação.
em geral, os condutores de todos estes circuitos devem dispor de um meio de protecção contra sobreintensidades no ponto em que recebem a sua alimentação eléctrica. O DPOC deve ser instalado em conformidade com os requisitos do Código eléctrico Nacional. Tanto os condutores como a carga ligada que fornecem devem ser protegidos na amperagem correcta.
Figura 5. O sistema de distribuição de energia elétrica dentro de um edifício
a ampacidade nominal dos condutores, o valor da Corrente de plena carga da carga conectada e o tamanho ou a carga do OCPD estão inter-relacionados. A corrente de plena carga da carga ligada determina a dimensão (por ampacidade nominal) dos condutores de alimentação e a potência ou regulação do OCPD.
pela mesma razão, a classificação ou configuração do OCPD e a ampacidade nominal dos condutores de circuitos ditam a corrente máxima de plena carga que pode ser fornecida a partir do circuito de Serviço, Alimentador ou ramificação. Qualquer magnitude de corrente que seja maior do que a ampacidade nominal dos fios de transporte ou a corrente nominal de carga do equipamento de Utilização elétrica-tais como dispositivos luminosos, motores ou transformadores—é descrita como uma sobreintensa.
o principal objectivo de um dispositivo de protecção contra sobreintensidades de um circuito (um fusível, um disjuntor ou outro tipo de dispositivo limitador de corrente) é limitar a temperatura dos condutores do circuito a um valor que não danifique os condutores ou o seu isolamento. Isto é conseguido através da limitação da quantidade (valor) de corrente que os condutores são obrigados a transmitir. Proteger os condutores de circuitos contra o sobreaquecimento, limitando a quantidade de corrente que os condutores são obrigados a transmitir, protege inerentemente o equipamento de distribuição e utilização elétrica fornecido (a carga conectada) dos efeitos da sobreintensa.