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Eletrônica - REE III Eletrotécnica - Ensaios
Dispositivos de segurança
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Dispositivos de segurança
© SENAI-SP, 2003
Trabalho editorado pela Gerência de Educação da Diretoria Técnica do SENAI-SP, a partir dos conteúdosextraídos da apostila SENAI-SP. DMD. Eletrotécnica - Ensaio. São Paulo, 1990 (Reparador deEquipamentos Eletrônicos III).
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Sumário
Apresentação 5
Dispositivos de proteção e segurança 7
Referências bibliográficas 19
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Apresentação
O objetivo que norteou a elaboração do material didático Dispositivos de segurança
foi a apresentação de uma forma organizada, clara e objetiva, os aspectos
fundamentais da eletrônica e da eletrotécnica.
Esperamos que esse manual sirva como instrumento de apoio ao estudo de uma
matéria essencial para se iniciam ao campo de eletrônica.
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Dispositivos de proteção e segurança
Resumo
As seguranças fusíveis e relés são empregadas como elementos de proteção em
circuito elétricos.
Seguranças fusíveis
Os fusíveis, inseridos nos circuitos elétricos, servem para interrompê-los em situações
de sobrecarga e curto-circuitos.
Quanto à tensão de alimentação, podem ser de alta e de baixa tensão.
Quanto às características de desligamento podem ser de efeito rápido e de efeito
retardado.
Fusíveis diazed e NH
As seguranças fusíveis podem ser do tipo NH e diazed.
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Instalação
No circuito:
As seguranças fusíveis devem ser colocadas no ponto inicial do circuito a ser
protegido.
Local:
As seguranças fusíveis devem ser colocadas num lugar em que possam ser
manipuladas com segurança, facilitando com isso o trabalho de inspeção.
Aplicação
Os fusíveis NH são de ação retardada, portanto apropriados para circuitos em que a
corrente de partida atinge, às vezes, valores mais altos do que a corrente nominal. É o
caso, por exemplo, dos motores elétricos, das cargas indutivas e das capacitivas em
geral. São construídos para valores de corrente padronizados de 6A a 1KA com uma
tensão de operação até 500V.
Os fusíveis diazed podem ser de ação rápida ou retardada. Os de ação rápida são
empregados em circuitos em que não ocorre variação considerável de corrente (picos
de corrente). Os de ação retardada são usados em circuitos sujeitos a picos de
corrente com valor máximo de 200A e tensão máxima de 500V.
Características
Os fusíveis NH e diazed se caracterizam pelos seguintes fatores;
• Corrente nominal:
Indicada no corpo de porcelana;
• Corrente de curto-circuito:
Corrente máxima que pode circular no circuito;
• Capacidade de ruptura:
Valor que o fusível é capaz de interromper (em KA)
• Tensão nominal:
Tensão para a qual o fusível foi construído;
• Resistência de contato:
Resistência ôhmica;
• Substituição:
Não é permitido o recondicionamento dos fusíveis;
• Tempo de fusão/corrente:
Fornecido pelo fabricante na forma de curva (tempo de desligamento/corrente
circulante).
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Em relação à curva de desligamento, observa-se que quanto maior a corrente
circulante menor o tempo para desligamento do fusível.
Relés
Como dispositivos de segurança, os relés têm sobre os fusíveis a vantagem de não se
autodestruírem quando entram em operação.
Classificam-se em relés eletromagnéticos e relés térmicos.
Relés eletromagnéticos
Estão subdivididos em relés de mínima tensão e relé de máxima tensão.
Relés de mínima tensão
É regulado com uma tensão 20%
menor do que a tensão nominal.
Se a tensão abaixar a um valor
prejudicial, o relé interrompe o
circuito de comando da chave
principal.
Os relés de mínima tensão são usados em disjuntores e contatores.
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Relé de máxima corrente
Sua função é proteger o circuito contra excesso de corrente.
Ao atingir o limite da regulagem , a corrente provoca, indiretamente, a abertura do
circuito principal.
Relés térmicos ou relés bimetálicos de sobrecarga
Atuam por efeito térmico provocado por corrente elétrica.
O elemento básico dos relés térmicos é o bimetal, cujas características permitem aos
relés o controle de sobrecarga na proteção dos motores.
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Os relés térmicos são utilizados na proteção de sobrecarga e podem ser de vários
tipos:
• Relés térmicos direto;
• Relés térmicos indireto;
• Relés térmicos com retenção;
• Relés térmicos compensados e
• Relés térmicos diferenciais.
Relés térmicos diretos
A passagem da corrente de carga pelo bimetal aquece o relé. Caso haja sobrecarga, o
bimetálico desarma o disjuntor.
Observe abaixo os esquemas de relés térmicos diretos nas posições armada e
desligada por sobrecarga.
Relés térmicos indiretos
O aquecimento do bimetal é feito indiretamente por um elemento aquecedor e que leva
o relé a funcionar.
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Relés térmicos com retenção
Possuem dispositivos que travam os contatos na posição desligada. O relé é
destravado ao se pulsar o botão de rearme.
Relés térmicos compensados
Possuem dispositivos internos que compensam as variações de temperatura.
Relés térmicos diferenciais
(ou de falta de fase) Quando há falta de uma fase ou sobrecarga em uma delas, o relé
dispara com mais rapidez que o normal.
Curva característica de disparo do relé térmico
Ie = corrente ajustada no relé
curva 3 - carga tripolar
curva 2 - carga bipolar (falta de uma fase)
As curvas mostram o tempo de disparo em função do múltiplo da corrente ajustada no
relé em estado frio.
Com temperatura da corrente de serviço, os tempos de disparo se reduzem a 25%.
No caso de o relé ser utilizado para a proteção de consumidores monofásicos, os três
pólos do relé deverão ser ligados em série, e a curva de disparo será 3.
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Exercícios
1. Para que servem as seguranças fusíveis?
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2. Em que ponto do circuito devem ser colocadas as seguranças fusíveis?
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3. Identifique as seguranças do sistema NH e diazed abaixo ilustradas.
4. Que tipo de segurança fusível é válida para situações de:
• Pequena variação de corrente
( ) fusíveis de efeito retardado
( ) fusíveis de efeito rápido
• Corrente de partida maior do que a nominal
( ) fusíveis de efeito retardado
( ) fusíveis de efeito rápido
5. Que precauções devem ser tomadas na instalação das seguranças fusíveis?
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6. Informe a modalidade de ação de cada tipo de segurança fusível:
Tipo Modo de ação
Diazed
NH
7. Que características devem ser consideradas por ocasião da escolha das
seguranças fusíveis?
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8. Que vantagem apresenta o relé como dispositivos de segurança em relação ao
fusível?
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9. Quais são os tipos de segurança dos relés?
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10. Que tipo de relé é adequado para contatores?
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11. Qual a função dos relés eletromagnéticos no circuito?
Mínima tensão:
Máxima tensão:
12. Qual o princípio de funcionamento do relé térmico?
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13. Explique como é feito o aquecimento dos relés térmicos.
Direto:
Indireto:
14. Explique o que caracteriza os seguintes tipo de relé térmico:
Com retenção:
Compensados:
Diferencial:
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Verificação do funcionamento do dispositivo de segurança em circuitos
Fusíveis e relés são dispositivos de segurança colocados em circuitos elétricos para
protegê-los dos efeitos de sobrecargas.
Através deste ensaio, você poderá comprovar como se comportam fusíveis e relés em
situações em que a corrente é maior que a corrente nominal, para a qual o circuito foi
montado.
Equipamento
• Multímetro VOM
• Reostato 200Ω 1KW
• Cronômetro ou relógio que indique segundos
Material necessário
• Chave para parafuso de ajuste
• Base aberta 2 a 25A
• Tampa para fusíveis
• Anel de proteção
• Parafusos de ajuste (4A e 25A)
• Fusíveis (4A e 25A)
• Relé bimetálico de sobrecarga 3UA 50, ou equivalente, com faixa de regulagem de
0,6 a 1A
• Chave liga/desliga
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Procedimento
1. Monte o conjunto de segurança utilizando um parafuso de ajuste para 25A e um
fusível também de 25A. Observe o conjunto e indique se o ajuste da tampa é
perfeito.
( ) sim ( ) não
2. Verifique o conjunto de segurança com o multímetro e indique se ele apresenta
continuidade.
( ) sim ( ) não
3. Substitua, no conjunto, o parafuso de ajuste de 25A por um de 4A e responda se:
• O ajuste da tampa é perfeito
( ) sim ( ) não
• O conjunto apresenta continuidade
( ) sim ( ) não
4. A partir das observações efetuadas, qual a razão do emprego do parafuso de
ajuste?
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5. Monte o circuito abaixo.
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• Os elemento térmicos das três fases devem ser ligados em série.
• S1 inicialmente aberta.
• O relé de sobrecarga está ajustado para 0,6A.
• RL é o reostato ajustado para 100Ω circular uma corrente igual ao dobro da
ajustada no relé.
6. Consulte as curvas de disparo do relé e indique o tempo previsto para o disparo do
relé do circuito. Utilize a curva marcada com o número 3.
7. Feche S1 e registre o tempo de disparo do relé.
8. Abra S1. Espere cerca de 10 minutos, ou seja, até que o relé retorne à temperatura
normal.
9. Ajuste RL para circular uma corrente igual a 3 vezes a ajustada no relé. Rearme o
relé.
10. Consulte as curvas de disparo do relé e indique o tempo previsto para o seu
disparo.
11. FecheS1. Registre o tempo de disparo do relé.
12. Abra S1 e espere cerca de 10 minutos até que o relé esfrie.
13. Regule o relé de sobrecarga para 1A
14. Repita os passos 6 e 7, anotando:
• O tempo previsto para o disparo:
• O tempo de disparo:
15. Abra S1. Compare os tempos de disparos medidos com os indicados na curva
tempo/corrente. O relé atuou dentro das características fornecidas pelo fabricante?
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