Escolha, coordenação e proteção contra curto-circuito de disjuntores industriais automáticos

Introdução

Dispositivos automáticos industriais (MCCB) são elementos críticos de sistemas elétricos de produção. Eles garantem segurança, confiabilidade e eficiência no fornecimento elétrico, protegendo o equipamento contra sobrecargas e curtos-circuitos. A escolha do MCCB adequado, que atende aos padrões DSTU, EN, ISO, é a base da confiabilidade a longo prazo dos sistemas elétricos de produção. Neste artigo é abordada a base técnica da seleção, coordenação e proteção do MCCB, que tem significado para técnicos e gerentes de produção.

Princípios fundamentais

Disjuntores automáticos MCCB baseiam-se nos princípios da ação eletromagnética e térmica. A resposta eletromagnética é provocada por um alto valor de corrente de curto-circuito, que causa um aumento do campo magnético, abrindo o disjuntor. A resposta térmica surge através da manutenção de uma corrente superior à nominal, que causa o aquecimento e a abertura do contato. Estes mecanismos garantem a proteção contra sobrecargas e curto-circuito.

Para a escolha correta do MCCB é necessário saber: corrente nominal, corrente de sensibilidade, corrente de desconexão, corrente de sensibilidade de curto-circuito, nível de desconexão, tempo de desconexão e resistência. Cada um desses parâmetros deve corresponder aos requisitos dos padrões, tais como IEC 60947-2, ISO 281, DIN 51825.

Especificações técnicas e padrões

A escolha do MCCB deve ser realizada considerando os seguintes padrões:

• IEC 60947-2: Estabelece requisitos para disjuntores automáticos, incluindo corrente de desconexão, tempo de desconexão e durabilidade.
• ISO 281: Estabelece padrões para disjuntores elétricos, incluindo requisitos para corrente de sensação e resistência.
• DIN 51825: Define o padrão para a medição da resistência elétrica dos disjuntores.
• DSTU 3073-2017: Estabelece requisitos para dispositivos elétricos na Ucrânia, incluindo padrões para MCCB.
• UkrSEPRO: Certificação de produtos para uso na Ucrânia.

Critérios de seleção incluem:

• Corrente nominal (In): 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630 A.
• Corrente de sensação (Ics): 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250 A.
• Corrente de desligamento (Icu): 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250 A.
• Tempo de desligamento: 0,1–10 s.
• Temperatura do meio ambiente: -25 até +55 °C.
• Tensão: 230/400 V, 400/690 V.
• Durabilidade mínima: 20000 ciclos.

Recomendações para escolha e cálculo

A escolha do MCCB deve ser realizada considerando a potência total do sistema, correntes de sobrecarga, correntes de curto-circuito e requisitos de proteção. Abaixo está a tabela para escolha do MCCB considerando diferentes parâmetros:

Para a seleção de MCCB são utilizadas as seguintes fórmulas:

• Iн = (P / U) * 1.25 – cálculo da corrente nominal para receptores elétricos.
• Icu = 5 * In – cálculo da corrente de desconexão.
• Іcs = 1,1 * In – cálculo da corrente de sensação.

Melhores práticas de instalação e implementação

A instalação do MCCB deve ser realizada com base nas seguintes recomendações:

• Use ferramentas de alta precisão para estabelecer contato.
• Execute a compatibilidade MCCB com outros componentes do sistema.
• Execute os testes de desligamento e sensação.
• Use dispositivos adicionais para proteção contra sobretensão.
• Realize testes de resistência antes do uso.

Durante a instalação do MCCB, execute os seguintes passos:

1. Verifique os requisitos para instalação.
2. Prepare o local para instalação.
3. Instale o MCCB na posição correta.
4. Conecte a instalação elétrica levando em conta a isolação.
5. Execute o teste.

Modos potenciais de falha e análise das causas

Modos gerais de saída de falha MCCB incluem:

• Sobrecarga: Ocorre devido ao excedente da corrente nominal. Informações correspondentes sobre sensibilidade, durabilidade.
• Curto-circuito: Ocorre através de uma corrente elevada, que pode causar a interrupção.
• Instalação incorreta: Causa funcionamento inadequado ou falha.
• Desgaste: Ocorre devido a corrente elevada ou temperatura alta.
• Incompatibilidade com outros componentes: Causa instabilidade no sistema elétrico.

Indicações visuais de falha:

• Temperatura de contato elevada.
• Mudança de aparência do contato.
• Funcionamento inadequado conforme as exigências.
• Aumentada resistência à fadiga.
• Funcionamento inadequado conforme as exigências.

Previsão de aumento do serviço e monitoramento do estado

Para monitoramento do estado MCCB pode-se utilizar:

• Sensores térmicos: Para medição de temperatura.
• Sistemas microprocessados: Para análise de correntes e tensões.
• Monitoramento de correntes: Para detecção de sobrecargas.
• Monitoramento de tensão: Para detecção de desvios.
• Monitoramento de resistência: Para detecção de desgaste.

Previsão de aumento do serviço é realizada por meio de:

• Análise de dados de medição.
• Modelos de computador.
• Modelagem de correntes e tensões.
• Uso de dispositivos adicionais.
• Realização de inspeções periódicas.

Tabela comparativa

Conclusão

Escolha correta, coordenação e proteção contra curto-circuito MCCB são elementos-chave de uma sistema elétrico eficiente. Na produção na Ucrânia é importante utilizar componentes que atendam aos padrões DSTU, EN, ISO, bem como certificados pelo UkrSEPRO. No nosso e-catalogo, no site https://www.unitecd.com/e-catalog/, você encontrará uma ampla seleção de MCCB que atendem a todas as exigências.

Lista de referências

• IEC 60947-2: Requisitos para disjuntores automáticos.
• ISO 281: Normas para disjuntores elétricos.
• DIN 51825: Normas para medição de resistência.
• DSTU 3073-2017: Padrões para dispositivos elétricos na Ucrânia.
• UkrSEPRO: Certificação de produtos para uso na Ucrânia.