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Quadros Eléctricos – Teoria + Ficha de Trabalho (parte 3/4)

tabela

Interruptor Diferencial

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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.

Símbolos

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Vejamos, finalmente, algumas ilustrações e um filme flash:

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DISJUNTORES

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Definição: É um aparelho de corte, comando e protecção.

Um disjuntor é um daqueles dispositivos que todos temos (vários) no quadro eléctrico situado à entrada de nossas casas. A sua função é proteger os circuitos no interior destas.
Cada um dos disjuntores é responsável por proteger uma parte da nossa instalação eléctrica (iluminação, tomadas, máquina de lavar roupa, etc.).

Existem vários disjuntores, de modo a que, se houver um problema/avaria num determinado circuito, os outros não sejam afectados e continuemos a ter energia eléctrica nas partes da casa em que não há avaria enquanto diligenciamos a reparação da avaria verificada.

Os disjuntores protegem os circuitos contra curto-circuito e sobrecarga, disparando quando se verifica uma destas situações e prevenindo assim danos na instalação que podem levar até ao incêndio.

A sobrecarga é aquela situação que acontece, por exemplo, quando ligamos muitos aparelhos a uma mesma tomada. Como a potência dos aparelhos ligados vai aumentando, a corrente respectiva desse circuito também aumenta. Se o aumento for exagerado, como a corrente aquece os condutores por onde passa, corremos o risco de estes aquecerem demasiado e danificarem o material isolante e inclusive provocar um incêndio. Antes que os condutores aqueçam demasiado, o disjuntor dispara pois foi calibrado para um determinado valor de corrente (que tem a ver com a secção dos condutores utilizados) que, logo que ultrapassado faz disparar o disjuntor.

No curto-circuito, que implica sempre um contacto entre fase e neutro, o aumento da corrente é instantâneo e muito acentuado, razão porque o disjuntor actua de imediato.

Antigamente os circuitos eram protegidos por fusíveis, que foram substituídos pelos disjuntores, pois estes são mais seguros. Os fios que constituíam os fusíveis eram muitas vezes substituídos por fios de maior secção para, assim, não dispararem, o que constitui, como é óbvio, uma situação de perigo para a instalação.

Na prática, um disjuntor não é mais do que um aparelho constituído por um detector, o relé um órgão de disparo, o disparador, que actua no interruptor, e uma parte destinada à extinção do arco eléctrico.

Na figura seguinte podemos ver o princípio de funcionamento:

disjuntorPrincipioFunc

O relé B, logo que a corrente ultrapasse o seu valor nominal, atrai a armadura A, desfazendo o engate E e abrindo o interruptor I do circuito do motor, solicitado pela mola M2. a mola M1 mantém fixa a armadura A quando em funcionamento normal.
Havendo vários tipos de disjuntor (electromagnético, magnetotérmico e diferencial), o “cérebro” de qualquer um deles é sempre um relé do mesmo tipo.

FUNCIONAMENTO DE UM DISJUNTOR TÉRMICO/MAGNÉTICO

Na animação abaixo podemos ver como funciona um disjuntor “normal” contra sobrecargas. Daqueles que temos vários exemplares no quadro eléctrico, à entrada das nossas casas; não dos que costumamos chamar de Disjuntor Geral, que é de um outro tipo (Diferencial), sobre o qual nos debruçaremos noutro artigo.
Então temos:
– A corrente que flui pelo circuito, e que irá alimentar a parte da casa que esse disjuntor protege (tomadas, iluminação, máquina de lavar roupa, etc.), faz com que o sensor (lâmina) bimetálico de corrente se dilate e comece a dobrar.
– Quando a corrente excede um determinado valor (o valor nominal do disjuntor) devido a uma sobrecarga, isto é, quando ligamos nesse circuito mais cargas (muitos aparelhos nas tomadas por exemplo), a mola da armadura do disjuntor, forçada pela dobragem excessiva da lâmina bimetálica, faz com que os contactos do disjuntor de abram e o disjuntor dispare, deixando de fluir corrente para essa parte da casa.
– Esta corrente de carga também flui através de um sensor magnético de corrente (uma vulgar bobina), a qual cria um campo magnético que faz disparar a armadura de uma forma mais rápida do que a lâmina bimetálica consegue responder quando uma corrente excessiva flui.
– Quando os contactos abrem, gera-se um arco eléctrico, o qual é dissipado através de um canal criado propositadamente para esse efeito, e que evita a deterioração do disjuntor.

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A perfomance de muitos destes disjuntores é limitada devido a uma série de factores:
– Resposta lenta ao sensor de corrente bimetálico;
– Tolerâncias mecânicas que afectam os limites de disparo, quer em termos magnéticos, quer em termos térmicos;
– Incapacidade de distinguir entre arcos motivados por sobrecargas e respostas transitórias (também geradoras de pequenos arcos eléctricos) motivadas pelo arranque normal de motores de potências elevadas ou lâmpadas incandescentes;
– O limiar de disparo magnético deve ser tão elevado quanto o necessário, para prevenir
“falsos” disparos. Isto porque:
– transitórios normais requerem um tempo de atraso, que não é possível com sensoreamento magnético e;
– Há uma interacção forte entre o historial térmico (a posição da lâmina bimetálica) e a sensibilidade magnética.

Assim, devemos escolher sempre disjuntores de boa qualidade, de modo a obtermos uma resposta/disparo rápido sempre que tal se justifique (sobrecarga) e prevenir “falsos” disparos motivados por transitórios normais e sem perigo.

[continua…]

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