Capacidade de interrupção de curto circuito de

disjuntores termomagnéticos: custo x técnica?

 
 

QGBT Fasorial 2000 A - 50kA/240Vca norma NEMA

 

        Você não é técnico nem engenheiro eletricista mas faz especificações ou compra quadros elétricos? Ótimo, este breve artigo é para você!! Mesmo se você for da área elétrica, leia com atenção estas dicas, pois nunca é demais ler nem aprender o que a prática, a necessidade e a responsabilidade nos ensinam.

        A capacidade de curto circuito dos disjuntores de proteção nem sempre consta dos projetos elétricos que manuseamos diariamente, ou por desconhecimento dos seus autores, ou mesmo por negligência com relação ao assunto, resultando em instalações falhas e muito perigosas, mantendo, para piorar, uma total "aparência" de que são corretas

 
 

        A capacidade de interrupção de um disjuntor representa o valor máximo da corrente de curto circuito (Icc) que o fabricante do disjuntor assegura que o mesmo pode suportar sem sofrer avarias. Se tais valores forem superados na ocorrência de um curto circuito, o respectivo disjuntor de proteção, ao invés de manter a integridade da instalação, poderá aumentar os danos físicos e conseqüentemente as despesas com o conserto dos estragos ocorridos. Resumindo: o disjuntor poderá colar seus terminais mantendo  a destruidora corrente de curto circuito ou, até mesmo, "explodir". Algum leitor pode dizer: p;             

        -Ah! Isto para mim não quer dizer nada, pois eu só especifico e compro disjuntores da marca "X" que é uma das melhores do mercado. Com certeza estou protegido!!

        Ledo engano! O leitor que tem, até agora, esta opinião, corre um sério risco de ser responsabilizado civil e até criminalmente no caso da ocorrência de um sinistro devido ao seu desconhecimento técnico. Além do que, não pode reclamar quando seus filhos pedem roupas ou tênis de grife, pois têm para quem puxar!

        O Inmetro avalia e certifica os disjuntores, devendo ser consultado sempre que necessário (www.inmetro.gov.br canto inferior direito: "produtos e serviços com conformidade avaliada").

 
Disjuntores da ABB com capacidade de interrupção de até 150kA em 240Vca (Icu).
 
 
 

        Você já percebeu que existem disjuntores de mesma corrente nominal com diversas capacidades de interrupção, dimensões iguais (ou não) e diversos preços, de um mesmo fabricante? Ah! Você só especifica e compra o "mais barato"? Pois então repare:

        A título de exemplo vamos considerar os seguintes disjuntores da General Eletric padrão NEMA, todos de 70A tripolares:

 

      Ex.:Mod. TQC         5kA/220V    R$   47,49

            Mod. THQC     10kA/220V    R$   58,64

            Mod. THHQC   22kA/220V    R$   77,78

            Mod. TED        25kA/240V    R$ 127,58

            Mod. THED      65kA/240V    R$ 200,77

     Fonte: GE Sist. Industriais - Lista dez/02.

 

        Para tensões diferentes de trabalho como 380V ou 440V, a Icc do mesmo modelo de disjuntor pode ser diferente. Fique atento e consulte o catálogo do fabricante!!!

 

        -Puxa vida! São todos tripolares de 70 A e o preço varia de R$ 47,49 a R$ 200,77?

 

        Sim, isso mesmo! Repare também que o preço sobe a medida que a capacidade de interrupção aumenta por questões óbvias (o disjuntor tem que ser mais robusto).

        -E quando, portanto, devo usar um ou outro?

 

        Aparentemente todos disjuntores tripolares de 63 A muito parecidos não é mesmo? Pois bem, temos aqui disjuntores das linhas S63C, S253C, S273C e S283C, todos da ABB com capacidade de interrupção crescentes, com preços de lista entre R$ 87,37 até     R$ 642,63. Será que se você precisar do S283C não estará comprando o S63C e achando que fez um bom negócio?

 
 

        Cobre do seu projetista elétrico a determinação da Icc com a referida norma que foi seguida e com o devido memorial de cálculo para cada ponto em que houver quadro elétrico na sua instalação. Se não houver indicação da Icc no projeto, cada proponente orçará logicamente o disjuntor com menor capacidade de interrupção do mercado, pois via de regra é o mais barato.

        Adiantamos que a corrente de curto circuito depende do transformador que alimenta a instalação (ou o transformador da sua cabine primária, ou o que está no poste da Concessionária de energia elétrica) e do comprimento dos cabos desde o seu quadro elétrico até este transformador. Quanto mais longe estiver o quadro elétrico do transformador da instalação, menor será o valor da Icc neste quadro. Desta forma, o cálculo de Icc para cada quadro da sua instalação pode economizar DINHEIRO no seu bolso , pois o seu quadro geral pode exigir por exemplo 25kA/220Vca, mas os demais podem exigir apenas 5kA/220Vca.

        Um ponto importante é que o valor da Icc calculado para um quadro deve ser considerado tanto para o disjuntor geral quanto para os parciais . Se seu projetista calcular a Icc de um quadro em 8kA, mandar colocar um disjuntor geral de 10kA e disjuntores parciais (de saída) de 5kA, significa que, em caso de curto circuito, o disjuntor de saída que sofreu o curto pode ser danificado,  desligando então o disjuntor geral do quadro, que derrubará todas as cargas  alimentadas neste quadro e não apenas onde houve o curto circuito. Questione-o!!!

        Apresentamos a seguir os piores casos de correntes de curto circuito em função da potência dos transformadores que alimentam as instalações. Se o caso for de uma residência ou um pequeno comércio cuja potência instalada seja de até 20kW, considere a primeira ou segunda linha da tabela.

 

    Icc = 29,2kA 

    Trafo alimentador 500kVA

   

    Icc = 25,0kA 

    Quadro Geral (QG)

    alimentado pelo trafo

   

   

    Icc = 25,0kA para disjuntor geral e parciais
 

    Icc = 18,0 kA

    Quadros "primários" (QPs)

    alimentados pelo QG

    20m de cabos até QG

   

    Icc = 18,0kA para disjuntor geral e parciais
 

    Icc = 5kA

    Quadros "secundários"

    alimentados pelos QPs

    20m de cabo até os QPs

 

    Icc = 5,0kA para disjuntor geral e parciais

(Os valores de Icc estão aqui indicados a título de exemplo).

 
 

 

        A tabela refere-se a transformadores de força trifásicos mais neutro aterrado, com tensão de saída de 220/127V.

 

Potência (kVA)      Corrente Nominal (A)      Icc (kA)

 

 

30
45
75
112,5
150
225
300
500
750
1000
1500

 

79 
118 
197
295
394
590
787
1312
1968
2624
3936

 

2,3
3,4
5,6
8,4
11,3
13,1
17,5
29,2
39,4
52,5
65,0

 

p;             

Fonte: WEG Indústrias S/A

 
 

        -Legal, adoro tabela! Agora já sei tudo que preciso sobre corrente de curto circuito! Ninguém mais me passa a perna!

        Muito pelo contrário! Há diversos outros fatores a serem considerados, o que não é o objetivo deste artigo. Trataremos apenas de mais um deles: a norma que será seguida pelo projeto, sob as recomendações da qual os disjuntores são fabricados e testados. Temos:

     -IEC 60.898 - Instalações manipuladas por leigos - residências, comércios, escritórios, pequenas indústrias.

   -IEC 60.947-2 - Instalações manipuladas por profissionais - médias e grandes indústrias, edifícios com pessoal qualificado.

        As normas acima, em geral, são para disjuntores padrão DIN (os de cor branca). Há também os disjuntores padrão NEMA (os de cor preta). Fique atento, pois um mesmo disjuntor tem capacidades de interrupção diferentes segundo a norma que tiver que ser seguida!!! Consulte sempre o catálogo do fabricante.
        Agora vamos entender a base do cálculo da Icc.

       Lei de ohm: I=U/R, onde I é a corrente do circuito em Amperes, U a tensão em Volts e R a resistência do circuito em Ohms.

        Quando ocorre uma falta (curto circuito) a resistência (impedância) da carga alimentada antes da ocorrência do curto fica fora    do    circuito - o R da Lei de Ohm tende a "zero" - porque houve uma conexão direta de uma das fases para a terra, ou entre as fases, "excluindo" a carga do circuito.

        Assim, na lei de Ohm, se R tender a zero, Icc  tenderá ao infinito, ou seja, aumentará muito, pois a tensão é constante! A única "carga" que permanecerá no circuito será a "resistência" (para os que são da área elétrica, leiam impedância) dos contatos dos equipamentos e dos cabos que estiverem instalados entre o transformador e o ponto em que ocorreu o curto circuito.

 

       Deste modo, quanto mais perto do transformador ocorrer o curto, menor o comprimento dos cabos entre a fonte de energia, que é o trafo, até o ponto do curto circuito e, conseqüentemente, menor "resistência" para a passagem de corrente (cabos curtos = menor "resistência"), resultando numa maior corrente de curto circuito.
 

       Veja a fórmula, quanto menor o valor de R, maior fica o valor de Icc (a tensão é fixa, p.ex: 220V)
 

      OU SEJA : um disjuntor de apenas 10 A para iluminação de uma cabine primária que tem um trafo de 500kVA, disjuntor este interno ao Quadro Geral de Baixa Tensão bem próximo a tal trafo, terá sim que suportar uma Icc próxima de 29,2kA (conforme tabela acima).
 

       Interessante, não? A quantidade de carga alimentada pelo disjuntor não tem nada a ver com Icc, mas sim a distância entre o ponto da falta (o curto) e a fonte (o trafo). Quando me refiro a uma distância maior,  subentenda-se maior impedância.
 

      Espero ter esclarecido alguns pontos chaves do assunto de maneira didática e direta, para que o leitor tenha um conhecimento genérico do tema e possa aplicá-lo de forma prática e intuitiva no seu dia-a-dia

      Dê também sua dica ou sugestão! Queremos sua participação!

p;             

Otoil de Araujo

 

 

 

 
   
 
 
 

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