Como é dimensionado o dispositivo de proteção contra corrente de sobrecarga?

Um dos recursos disponibilizados no modulo Elétrico é o dimensionamento automático do disjuntor de proteção contra corrente de sobrecarga.

Conforme a NBR 5410/2004, "devem ser previstos dispositivos de proteção para interromper toda corrente de sobrecarga nos condutores dos circuitos antes que esta possa provocar um aquecimento prejudicial à isolação, às ligações, aos terminais ou às vizinhanças das linhas".

Desta forma, a peça de disjuntor selecionada deverá atender as seguintes condições:

Onde:

•  = Corrente de projeto total;
• = Corrente nominal do disjuntor (a ser determinada);
• = número de condutores em paralelo;
  • De acordo com o item 5.3.4.5.2 da NBR5410/2004, "quando a proteção de condutores em paralelo contra sobrecargas for provida por dispositivo único e a corrente total se dividir igualmente entre esses condutores (condutores percorridos por correntes de mesma intensidade), o valor de Ic a ser utilizado no equacionamento das condições exigidas em 5.3.4.1 é a soma das capacidades de condução de corrente dos vários condutores".
• = Capacidade de condução de corrente do cabo;
• = Fator de correção de agrupamento;
•  = Fator de correção de temperatura;

Exemplo

Para exemplificar o dimensionamento do dispositivo de proteção contra corrente de sobrecarga temos o circuito 5 exibido abaixo, que possui 3 tomadas de 600 W e 2 tomadas de 100 W e foi definido com o esquema F+N e com a tensão 127 V:

Definindo a corrente de projeto

Um dos requisitos no dimensionamento do disjuntor é que a sua corrente nominal seja maior ou igual que a corrente de projeto (Ip) do circuito.

Para verificar como esta corrente é calculada recomendamos a leitura do artigo Como é calculada a corrente de projeto?

Como podemos verificar no exemplo 1 do artigo, a corrente de projeto (Ip) deste circuito será 17,5 A.

Definindo o FCA e o FCT

O outro requisito utilizado no dimensionamento do disjuntor é que a sua corrente nominal seja menor que a corrente (Iz) do condutor utilizado. Uns dos itens utilizados na determinação da corrente Iz é o FCA e o FCT.

Para verificar como estes valores são determinados recomendamos a leitura do artigo Como é calculada a corrente corrigida?

Como podemos verificar no exemplo do artigo, o FCA utilizado neste circuito é 0,7 e o FCT é 1.

Definindo o número de condutores em paralelo

Outro item utilizado na determinação da corrente Iz é o número de condutores em paralelo utilizados no circuito.

Em nosso exemplo, o circuito 5 utiliza apenas um condutor por fase, portanto n será 1.

Definindo a capacidade de condução de corrente

Outro item utilizado na determinação da corrente Iz é capacidade de condução de corrente (Ic) do condutor utilizado.

Ao realizar o dimensionamento do disjuntor o programa já realizou previamente o dimensionamento de uma seção de fiação que atenda o critério de capacidade de condução de corrente, para verificar como este critério é aplicado recomendamos a leitura do artigo Critério da capacidade de condução de corrente. Esta seção será o valor utilizado para determinar a capacidade de condução de corrente (Ic) utilizada na inequação do dimensionamento do disjuntor.

Como podemos verificar no exemplo do artigo, a seção da fiação calculada para este circuito foi de 4 mm² e possui uma capacidade de condução de corrente (Ic) de 32 A.

Definindo o disjuntor

Com base nas informações acima podemos verificar o dimensionamento do disjuntor.

Neste caso, o Iz será:

Portanto teremos a seguinte inequação:

Sendo assim, o programa irá procurar a peça de disjuntor, disponível no Grupo selecionado, que atenda à inequação acima. Em nosso exemplo será 20 A.

Importante:

Como pode-se notar facilmente, se a diferença entre Ip e Iz for pequena, pode não ser possível encontrar, dentre os disjuntores disponíveis no Grupo selecionado, um que pertença à faixa definida. Neste caso, como não se pode reduzir o valor da corrente Ip, a solução é aumentar o valor de Ic, pela adoção de uma seção maior de fiação.

O programa, neste caso, adota o menor disjuntor cuja corrente nominal seja superior a Ip:

e redimensiona o condutor, com base no critério da capacidade de corrente, de tal forma que Iz seja maior que In.

Realizando a verificação descrita neste artigo é possível identificar como o dispositivo de proteção contra corrente de sobrecarga é dimensionado.