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Corta-Circuitos Fusíveis

CORTA-CIRCUITOS FUSÍVEIS

Não são mais do que um fio condutor dentro de um invólucro.

Introdução

A ideia é que, se a corrente ultrapassa determinado valor perigoso para o circuito onde se encontra inserido, o fio funde, isto é, passa ao estado líquido, interrompendo assim o circuito e evitando eventuais prejuízos materiais e humanos que decorreriam se a corrente continuasse a fluir e aquecesse demasiado os componentes do circuito.

Trata-se, pois, de um dispositivo de protecção.

Esta protecção é contra um tipo de anomalias que podem ocorrer nos circuitos: As sobrecargas e os curto-circuitos.

Uma sobrecarga ocorre num circuito quando estão ligados a ele, simultaneamente, diversos receptores (televisão, aquecedor, torradeira, máquina de lavar roupa, etc.) cuja corrente pedida excede o valor da corrente máxima suportada pelo circuito – mais corrente implicaria mais aquecimento dos condutores e eventual deterioração dos condutores, aparelhos receptores, etc.

A todos nós já aconteceram situações de sobrecarga em nossas casas quando ligamos muitos aparelhos ao mesmo tempo, e, como consequência o disjuntor do quadro eléctrico dispara, antes que maiores males possam acontecer.

E se hoje em dia se usam disjuntores, antigamente, como se recordam os mais velhos, nesta função usavam-se fusíveis.

Do que foi dito anteriormente, conclui-se de imediato que nunca devemos substituir um fio de um fusível (o que era e é uma prática amiúde), quando funde, por outro de maior secção. É a integridade do circuito, dos nossos equipamentos, e de nós próprios que pode estar em causa.

Hoje em dia os fusíveis já não se usam para proteger circuitos domésticos mas eles continuam a ter grande utilização em circuitos industriais e electrónicos.

Não esquecer que uma outra situação de sobrecarga acontece, por exemplo, quando se exerce sobre um veio de um motor um esforço superior ao nominal, que obriga a pedir à rede uma corrente maior.

O curto-circuito é quando há um caminho directo entre a fase e o neutro, subindo a corrente, instantaneamente, para um valor muito elevado, o que queima/funde de imediato o fio fusível.

Todos os fusíveis têm algumas características comuns:

– Calibre: valor máximo que o fusível suporta normalmente, sem fundir

– Poder de corte: máxima intensidade que o aparelho corta, sem destruição do seu invólucro

– Tensão nominal: Tensão que serviu de base ao seu projecto

– Poder de Fecho: máxima intensidade que o fusível pode ligar sem destruição do seu invólucro

No caso do tipo cartucho, o seu poder de corte é elevado.

Quer em circuitos monofásicos quer em trifásicos, a norma é aplicar um fusível a cada fase, excluindo-se pois o neutro.

Todos os fusíveis têm uma margem de não actuação, para além dos seus valores nominais, isto é, apresentam uma certa tolerância, como podemos observar na tabela seguinte:

Corta-Circuitos Fusíveis

Intensidade Nominal In(A)

Intensidade Convencional de Não Fusão Inf(A)

Intensidade Convencional de Fusão If(A)

2

4

8

10

12

15

16

20

25

30

32

40

50

60

63

80

100

125

.

.

.

3

6

12

15

17

21

22

28

35

39

41

52

65

78

82

104

130

162

.

.

.

4

8

16

19

21

26

28

35

44

48

51

64

80

96

101

128

160

200

.

.

.

Os valores da intensidade convencional de não fusão querem dizer que o fusível não funde para esses valores de intensidade durante: uma hora se IN≤63 A, ou duas horas se IN≤160 A

Os valores da intensidade convencional de fusão querem dizer que o fusível deve fundir, a qualquer momento, num tempo inferior a uma ou duas horas, conforme o calibre.

Exemplo: Se a intensidade nominal do fusível (IN) for de 4 A, então:

1. O fusível só funde com 6 A, depois de decorrida uma hora.

2. 2. O fusível funde com 8 A, num tempo inferior a uma hora.

Tipos de Fusível

1. De Rolo

Contém no seu interior o fio fusível que faz contacto eléctrico na parte superior com a tampa, e na parte inferior com um contacto metálico.

Fusível de Rolo

2. De Gardy

É o mais antigo e o de mais simples construção. É constituído por um fio de cobre, prata, chumbo, etc., calibrado, ligado a dois Pernes (contactos), estando o conjunto fixo a uma massa de porcelana que serve de suporte. Os Pernes vão encaixar numa base, também de porcelana.

eram deste tipo aqueles que se usavam em instalações domésticas, antes de serem substiuídos pelos disjuntores.

Fusivel Gardy

3. De Cartucho

No caso específico dos fusíveis do tipo cartucho, eles são constituídos por fios fusíveis, ligados em paralelo, dentro de uma câmara constituída por um material isolante, na qual se encontra areia de quartzo com o objectivo de favorecer a extinção do arco eléctrico que sempre se forma aquando da fusão.

Na figura seguinte podemos ver uma representação deste tipo de fusível, bem como os seus respectivos elementos:

Fusivel de Cartucho

1 – Elemento Fusível: permite definir o calibre e assegura o poder de corte

2 – Invólucro: deve ser muito forte pois suporta choques térmicos e electrodinâmicos (variação da corrente) muito grandes, no corte

3 – Areia: o seu papel é o de arrefecer o arco eléctrico

4 – Ligação do elemento fusível com as facas

5 – Facas: asseguram a ligação eléctrica com o suporte, assegurando a continuidade do circuito

6 – Sistema de Detecção de Fusão (sinalizador ou percutor)

Vejamos agora uma fotografia de um exemplar deste tipo de fusível, bem como da respectiva base onde assenta.

Fusível Cartucho

Finalmente mostramos uma animação onde se pode ver, de forma, interactiva, os componentes e o funcionamento deste tipo de fusível.

Julho 19, 2008   3 Comentários

Disjuntor Diferencial e Interruptor Diferencial

DISJUNTOR DIFERENCIAL

Introdução

O disjuntor diferencial, ao contrário dos disjuntores já vistos destina-se à protecção de pessoas.

Imagine por exemplo que a sua máquina de lavar tem uma avaria e no seu interior se solta um fio com tensão que vai encostar-se ao invólucro metálico que a envolve. Se nada for feito, quando tocar na parte exterior da máquina apanhará um choque eléctrico que poderá ser perigoso. É para evitar estas situações que se usa o disjuntor diferencial (ou o interruptor diferencial) no quadro eléctrico, situado à entrada das nossas habitações.

Como é que ele faz isso?

Estudemos o seu modo de operação para o percebermos

Princípio De Funcionamento

Baseia-se na comparação entre duas correntes, actuando quando a diferença entre elas excede um determinado valor, indicando que há defeito no circuito.

Assim já se começa a entender melhor… Ao disjuntor diferencial são ligados a fase e o neutro. Quando não há qualquer problema com a instalação, a corrente que “entra” pela fase é igual à que “sai” pelo neutro e o disjuntor não actua pois a diferença entre estas duas correntes é nula. Caso haja uma avaria, como a mencionada acima, vai haver uma corrente de fuga, isto é, parte da corrente que “entra” pela fase já não chega ao neutro (escoa-se pela terra pois todos os aparelhos, como a máquina de lavar em questão, têm a sua carcaça ligada à terra – daqui se vê a necessidade de a instalação do nosso prédio ter um boa ligação à terra, aspecto que por vezes é descurado, sobretudo com a passagem dos anos) e o disjuntor ao detectar essa diferença actua, sito é, dispara, antes que alguém toque na parte metálica sob tensão e seja electrocutado. O disjuntor só poderá ser rearmado quando a avaria estiver reparada.

A figura seguinte representa o princípio de funcionamento:

disjuntor diferencial - esquema

Se o circuito estiver em perfeitas condições, a corrente de ida, I1, é igual à corrente de retorno, I2. Como as bobinas são iguais, a excitação do núcleo de ferro será nula e portanto nada acontece. Se houver uma corrente de fuga, por exemplo no ponto A, então teremos I1 diferente de I2. Se essa diferença for maior que a intensidade de regulação do disjuntor (Ir), então a excitação do núcleo será diferente de zero, pois o fluxo 1 é diferente do fluxo 2 e o fluxo na bobina 3 será diferente de zero, excitando-a, provocando a acção do relé (que é o cérebro deste tipo de disjuntor, como em todos os outros) sobre o disparador D que desliga o interruptor do circuito.

Existem também disjuntores diferenciais trifásicos, cujo princípio de funcionamento é idêntico.

Normalmente este tipo de disjuntores tem um botão de teste (T) que, quando premido, provoca um curto-circuito entre fase e neutro, servindo pois para verificar se o disjuntor está em condições de utilização.

Em resumo, o disjuntor diferencial protege os circuitos essencialmente contra as correntes de fuga. Protege, por isso, indirectamente o utilizador que manuseie receptores onde se podem dar essas correntes de fuga.

No entanto, como bom disjuntor que é, ele acumula também as funções do disjuntor magnetotérmico, protegendo também contra curtos-circuitos e sobrecargas. O ponto é que são mais caros, razão pela qual, geralmente, se usa apenas esta capacidade diferencial nos disjuntores gerais do nosso quadro, sendo os restantes magnetotérmicos.

O disjuntor diferencial tem uma sensibilidade, isto é, uma corrente de regulação que, “grosso modo” é o valor de corrente de fuga que faz com que o disjuntor dispare. Quanto menor for essa sensibilidade melhor, isto porque mesmo que o circuito de terra já “não esteja muito bom”, o disjuntor de maior sensibilidade detecta fugas menores de corrente, derivado desse estado do circuito de terra, e actua. O reverso da medalha é que, sendo mais sensível, é mais caro. Valores típicos são 30 mA, 300 mA, no que toca ao seu funcionamento como diferencial.

Quanto ao seu funcionamento como disjuntor, apresentamos a tabela seguinte.

Nota: Quando vamos à loja pedimos “um disjuntor diferencial de 16 A 30 mA”, sendo que 16 A representa o seu funcionamento como disjuntor – protecção contra curtos-circuitos e sobrecargas, e 30 mA representa a sua função como diferencial – protecção contra correntes de fuga.

Tal como nos relés e nos fusíveis, se definem: “intensidade convencional de não funcionamento” e “intensidade convencional de funcionamento”

Disjuntores Com Regulação

Int. Convencional de Não Funcionamento

Inf (A)

Int. Convencional de Funcionamento

Ir (A)

1,05 x I

1,2 x I

Nota: I é a corrente de regulação dos relés, reguláveis entre 0,65 In e In (corrente nominal, calibre, valor que usamos para pedir na loja). Os valores de In são os da tabela abaixo

Disjuntores Sem Regulação

Int. Nominal

In (A)

Int. Convencional de Não Funcionamento

Inf (A)

Int. Convencional de Funcionamento

Ir (A)

6

10

15

16

20

25

30

40

50

60

7

11

16,5

17,6

22

27,5

33

44

55

66

8

13

19,5

20,8

26

32,5

39

52

65

78

Interruptor Diferencial

A diferença entre o disjuntor diferencial e o interruptor diferencial reside no facto de este ter apenas protecção diferencial, isto é, contra correntes de fuga. Utiliza-se quando as outras protecções (contra curtos-circuitos e sobrecargas) já estão previstas por outros órgãos de protecção.

Ver simbologia aqui

Vejamos, finalmente, algumas ilustrações e um filme flash:

Disjuntor Diferencial - corte

A – Função diferencial com a bobina

B – Circuito impresso com o relé

C – Alavanca de comando manual

D – Câmara de corte

Disjuntor Diferencial - fotografia interior

Disjuntor Diferencial - foto interior

Julho 19, 2008   2 Comentários