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:

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”

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:

A – Função diferencial com a bobina

B – Circuito impresso com o relé

C – Alavanca de comando manual

D – Câmara de corte

EFEITO ESTROBOSCÓPICO

Quem já não notou o efeito cansativo provocado através dos olhos, quando estamos muito tempo num local iluminado por lâmpadas fluorescentes?

Tal deve-se ao facto da frequência da rede ser de 50 Hz, ou 50 ciclos por segundo, isto é, a tensão de alimentação da rede eléctrica, que alimenta as lâmpadas e tudo o mais, tem uma oscilação muito rápida passando por valores máximos e mínimos 50 vezes por segundo, o que dá 100 passagens por zero, por segundo.

Podemos dizer que a lâmpada “apaga-se” 100 vezes por segundo. Não sendo isto totalmente verdadeiro devido à inércia electrónica, o que é facto é que os “nossos olhos” detectam estas oscilações e, se expostos por longos períodos a um ambiente iluminado por lâmpadas fluorescentes, podem levar a dores de cabeça, cansaço visual e outras maleitas.

Esses efeitos são realmente prejudiciais a visão, pois causam cansaço visual, pela intermitência da luz, que pode não ser visível aos nossos olhos, mas são captados por nosso cérebro, o que vem causar esse desconforto.

É a este efeito que se dá o nome de efeito estroboscópico.

No caso das lâmpadas incandescentes tal efeito não se verifica porque estas lâmpadas funcionam aproveitando o efeito térmico da passagem da corrente eléctrica (que aquece o filamento da lâmpada e assim ilumina) e a inércia térmica (aquecer/arrefecer) é muito maior do que a da excitação dos electrões do gás de uma lâmpada fluorescente, cujo embate contra as paredes da lâmpada, revestidas por uma substância fosforescente, nos fornece a luz.

Mas será que podemos eliminar este efeito?

Bem, totalmente não. Mas há uma maneira de atenuá-lo significativamente.

Tal consiste em ligar as lâmpadas fluorescentes duas a duas (aos pares), num tipo de ligação que chamamos de “ligação tandem”, em que uma delas tem ligado em série consigo, um condensador.

É o que mostramos na figura seguinte.

A ideia da ligação do condensador prende-se com a consequente desfasagem das correntes (quem já estudou a corrente alternada – a da nossa rede eléctrica – sabe do que se fala), e consequentemente dos fluxos luminosos) nas duas lâmpadas, isto é, para que não passem em simultâneo pelo valor zero e assim tornar a amplitude da variação do fluxo menor, ou seja, uma iluminação mais constante e não tão prejudicial à saúde humana.

Aconselhamos pois este tipo de ligação, sobretudo em ambientes fabris e de escritório, onde as pessoas passam muitas horas seguidas.

Outra solução, mais moderna, é utilizar, em vez do arrancador e balastros clássicos, o chamado balastro electrónico, que funcionando em alta frequência, na faixa de 35.000 ciclos, praticamente elimina esse efeito, uma vez que com esta frequência até a menor inércia da excitação dos electrões é suficiente para os nossos olhos e cérebro não notarem e sentirem tão rápidas variações. Desta forma, podemos dizer que as lâmpadas fluorescentes, quando operam com balastro electrónico, não fazem mal à visão. O reverso da medalha é que este tipo de balastro são bastante mais caros que os clássicos arrancador e balastro.

Links para saber mais sobre lâmpadas fluorescentes:

http://www.fazfacil.com.br/reforma_construcao/iluminacao_fluorecentes.html

http://www.osram.com.br/servicos/fluorescente/index.html

http://casa.hsw.uol.com.br/lampadas-fluorescentes.htm

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