Índice
Introdução
Nos sistemas eléctricos modernos, os Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS) desempenham um papel crucial na proteção do equipamento contra surtos e sobretensões transitórias, evitando danos e riscos de incêndio. No entanto, a simples instalação de um DPS não é suficiente; a seleção do fusível ou do disjuntor miniatura (MCB) adequado é igualmente importante. Este artigo fornecerá orientações detalhadas sobre como selecionar o fusível ou MCB adequado com base em vários factores, garantindo uma proteção eficaz em conjunto com um DPS.
Conceitos básicos
1. Fusível
Um fusível é um dispositivo de proteção eléctrica que interrompe o circuito quando a corrente excede o seu valor nominal. Os fusíveis existem em vários tipos, incluindo fusíveis de tubo de vidro, fusíveis de cerâmica, fusíveis de ação rápida e fusíveis retardados. Cada tipo tem caraterísticas diferentes, adequadas a várias aplicações.
2. Disjuntor miniatura (MCB)
Um MCB é um dispositivo automático de proteção eléctrica que desliga o circuito quando é detectada uma sobrecarga ou um curto-circuito. A vantagem dos MCBs reside na sua capacidade de reposição; uma vez eliminada a falha, o circuito pode ser facilmente restaurado sem necessidade de substituir um fusível.
Considerações sobre a escolha de fusíveis ou MCBs
Ao selecionar um fusível ou MCB, é necessário ter em conta vários factores-chave:
1. Corrente nominal
O primeiro passo na escolha de um fusível ou MCB é determinar a sua corrente nominal. A corrente nominal deve corresponder à corrente nominal do SPD para garantir que ele não desarme em condições normais de operação. Normalmente, a corrente nominal deve ser ligeiramente superior à corrente de funcionamento normal do equipamento para evitar disparos incómodos durante o arranque.
2. Tensão nominal
A tensão nominal do fusível ou do MCB deve exceder a tensão de funcionamento do circuito. Certifique-se de que a tensão nominal do dispositivo selecionado cumpre os requisitos do sistema elétrico para evitar falhas no equipamento devido a uma tensão não compatível.
3. Capacidade de proteção contra curto-circuitos
A capacidade de proteção contra curto-circuitos refere-se à corrente máxima que um fusível ou MCB pode suportar durante um curto-circuito. A seleção de um fusível ou MCB com capacidade suficiente de proteção contra curto-circuitos garante que o circuito pode ser prontamente interrompido em caso de curto-circuito, reduzindo o risco de danos no equipamento e de incêndio.
4. Tempo de resposta
O tempo de resposta dos fusíveis e dos MCB é outro fator importante. Os fusíveis têm geralmente um tempo de resposta rápido, mas este pode variar consoante o material e a conceção do fusível. Os MCBs têm normalmente um tempo de resposta mais rápido, tornando-os adequados para equipamento sensível. A seleção de um tempo de resposta adequado com base nas necessidades do equipamento pode aumentar a eficácia da proteção.
5. Seleção do tipo
Escolha o tipo adequado de fusível ou MCB com base em aplicações específicas. Para equipamento sensível, é normalmente preferível um fusível de ação rápida, enquanto os fusíveis retardados ou MCBs são melhores para cargas indutivas como motores. A seleção do dispositivo de proteção correto com base no tipo de carga pode reduzir eficazmente o risco de disparos acidentais.
Caraterísticas dos dispositivos de proteção contra sobretensões
1. Tipos de DOCUP
Os DPS são classificados em diferentes tipos com base nas suas caraterísticas, principalmente Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3:
- Tipo 1 Os SPDs são normalmente instalados na entrada de serviço dos edifícios e podem suportar surtos de raios em grande escala.
- Tipo 2 Os DPS são adequados para sistemas de distribuição eléctrica, fornecendo proteção secundária.
- Tipo 3 Os DPS são normalmente utilizados para proteção ao nível do equipamento, como os dispositivos electrónicos e de comunicação.
2. Corrente nominal e tensão do SPD
Ao selecionar um fusível ou MCB, a corrente nominal e a tensão do SPD também podem influenciar a decisão. Certifique-se de que os parâmetros do fusível ou MCB escolhidos correspondem aos do SPD para manter a compatibilidade geral e a segurança no sistema.
Diferenças na utilização combinada
1. Caraterísticas da utilização de fusíveis
- Proteção única: Os fusíveis devem ser substituídos depois de queimarem, tornando necessária a manutenção. Quando utilizados com SPDs, os fusíveis podem ser danificados durante o funcionamento do SPD, especialmente durante descargas atmosféricas, levando à incapacidade de proteger o circuito posteriormente.
- Tempo de resposta: Embora os fusíveis geralmente respondam rapidamente, podem ser susceptíveis de disparos incómodos ou danos em condições de sobretensão transitória. É necessária uma seleção cuidadosa das especificações dos fusíveis para garantir que podem suportar correntes de sobretensão transitórias.
- Seleção e configuração: Normalmente, um fusível retardado com um valor nominal ligeiramente acima da corrente operacional é selecionado para evitar disparos incómodos durante o funcionamento do SPD.
2. Caraterísticas da utilização de MCB
- Capacidade de reinicialização: Os MCBs podem ser reiniciados manualmente após o disparo, permitindo a fácil restauração do circuito mesmo após a operação do SPD. Esta conveniência torna os MCBs preferíveis em sistemas que requerem proteção e restauração frequentes.
- Caraterísticas de sensibilidade e proteção: O tipo de MCB (tipo B, tipo C, tipo D) pode ser selecionado com base nas caraterísticas da carga, proporcionando uma melhor adaptação às caraterísticas de arranque de cargas indutivas como os motores. A escolha do tipo correto melhora a proteção cooperativa com os SPD.
- Capacidade de proteção contra curto-circuitos: Os MCB têm normalmente capacidades de proteção contra curto-circuitos mais elevadas, permitindo uma desconexão mais rápida do circuito durante situações transitórias de sobretensão ou curto-circuito, reduzindo assim os danos potenciais no equipamento.
Local de instalação e configuração
1. Fusíveis
Os fusíveis são geralmente instalados na saída dos SPDs para proteger o equipamento a jusante. O projeto deve garantir que o valor nominal do fusível pode suportar curtas explosões de corrente de pico e considerar as necessidades de substituição após a ocorrência de uma falha.
2. MCBs
Os MCBs também podem ser instalados na saída do SPD. Devido à sua capacidade de reposição, os MCBs reduzem significativamente os tempos de recuperação de falhas, tornando-os adequados para sistemas eléctricos que requerem proteção frequente. Ao selecionar MCBs, considere o seu funcionamento em colaboração com SPDs para garantir que os seus parâmetros cumprem os requisitos do sistema.
Segurança e manutenção
1. Fusíveis
Uma vez que os fusíveis têm de ser substituídos depois de queimados, é necessária uma manutenção e inspeção periódicas. Certifique-se de que existem peças sobresselentes suficientes para substituições rápidas, especialmente em áreas de elevado risco de trovoada.
2. MCBs
A conceção dos MCB proporciona maior segurança e comodidade na proteção e no restabelecimento. Verificar regularmente o estado operacional e as condições de disparo dos MCBs para identificar prontamente potenciais falhas e garantir o funcionamento seguro do sistema.
Considerações económicas
- Fusíveis: Os custos iniciais são mais baixos, mas as substituições frequentes podem levar a custos de manutenção mais elevados a longo prazo, especialmente em zonas propensas a picos de tensão.
- MCBs: Embora os custos iniciais sejam relativamente mais elevados, a sua capacidade de reposição e a menor frequência de manutenção tornam-nos mais económicos a longo prazo. Por conseguinte, em aplicações com necessidades de proteção frequentes, os MCB podem ser a melhor escolha.
Exemplo de combinação
Suponha que tem um sistema elétrico de corrente alterna classificado a 400V com uma carga de 25A. O SPD que escolher tem um Imax de 40kA. Aqui está uma combinação específica:
- DPS: Dispositivo de proteção contra sobretensões de corrente alternada, Imax 40kA, tensão nominal 400V.
- Fusível: 32A, fusível retardado, capacidade de interrupção de curto-circuito 10kA.
- MCB: 32A, tipo B, capacidade de interrupção de curto-circuito 10kA.
Instalação e configuração
1. Recomendações de instalação
Ao instalar fusíveis ou MCBs, siga sempre as instruções do fabricante. Certifique-se de que são instalados em locais acessíveis para funcionamento e inspeção, e evite ambientes húmidos e de alta temperatura para prolongar a vida útil do dispositivo.
2. Recomendações de configuração
A configuração adequada de fusíveis ou MCBs é crucial para proteger os sistemas eléctricos. É aconselhável colocar o fusível ou MCB no mesmo armário de distribuição que o SPD, garantindo que podem trabalhar em conjunto. Além disso, a cablagem adequada e a seleção da secção transversal do fio apropriada também terão impacto no desempenho dos dispositivos de proteção.
Manutenção e resolução de problemas
1. Recomendações de manutenção
Inspecionar e manter regularmente os fusíveis e os MCBs para garantir o seu bom funcionamento. Verifique os fusíveis quanto a sinais de rebentamento e verifique os MCB quanto a ocorrências de disparo. Em caso de queima ou disparo frequentes, investigar imediatamente as causas de raiz.
2. Problemas comuns de resolução de problemas
Os problemas de avaria mais comuns incluem a queima frequente de fusíveis ou o disparo de MCBs. A queima frequente de fusíveis pode indicar sobrecarga do circuito ou curtos-circuitos, exigindo um exame das condições de carga. No caso dos MCBs que disparam frequentemente, podem sugerir falhas no circuito ou no equipamento que exigem uma inspeção cuidadosa da integridade do circuito.
Conclusões e recomendações
A escolha do fusível ou disjuntor miniatura (MCB) correto é vital para garantir a eficácia dos dispositivos de proteção contra sobretensões (SPD). Ao concentrar-se em factores-chave como a corrente nominal, a tensão, a capacidade de proteção contra curto-circuitos, o tempo de resposta e a seleção do tipo, pode proporcionar uma proteção óptima para o seu sistema elétrico. Durante a instalação e manutenção, a configuração adequada e as verificações regulares aumentarão ainda mais a segurança e a fiabilidade do sistema.
É aconselhável consultar profissionais ao selecionar e instalar fusíveis ou MCBs para garantir a compatibilidade e o funcionamento correto de todos os dispositivos, maximizando a segurança dos sistemas e equipamentos eléctricos.
Se tiver dúvidas ou precisar de mais assistência, não hesite em contactar-nos!
Referências e outras leituras
- IEC 61643-1: 2011 - Norma para dispositivos de proteção contra sobretensões para instalações eléctricas de baixa tensão.
- NEC (National Electrical Code) - Código Elétrico Nacional dos Estados Unidos.
- Manuais e guias de engenharia eléctrica relevantes.
