Compreender as configurações da unidade de disparo do MCCB: explicação sobre a proteção de longo prazo, de curto prazo e instantânea
Autor
Escrito por
Jimmy Zheng
Gerente de Negócios Internacionais na SSPD
Jimmy Zheng conta com mais de 10 anos de experiência na área dos produtos elétricos de baixa tensão e no comércio internacional B2B. Trabalha com distribuidores globais, fabricantes de aparelhagem de comutação e clientes industriais para fornecer soluções de proteção de circuitos.
Revisado por
Equipe de Engenharia da SSPD
Analisado quanto à precisão técnica, às especificações do produto e às aplicações de proteção contra baixa tensão.
Resposta rápida: O que são a proteção de longo prazo, de curto prazo e instantânea num MCCB?
As unidades de disparo dos MCCB utilizam diferentes funções de proteção para responder a diferentes condições de falha elétrica. A proteção de longa duração proporciona proteção contra sobrecargas, a proteção de curta duração proporciona proteção retardada contra curto-circuitos para coordenação do sistema e a proteção instantânea interrompe rapidamente correntes de falha graves. O ajuste adequado destas configurações contribui para melhorar a segurança elétrica e a fiabilidade do sistema.
Por que razão as definições de proteção do MCCB são importantes
Nos sistemas industriais de distribuição de energia, a escolha do disjuntor MCCB adequado é apenas o primeiro passo. As configurações de proteção adequadas são igualmente importantes, pois determinam a rapidez com que um disjuntor responde em diferentes condições de falha.
As definições incorretas do MCCB podem causar dois problemas comuns:
- Tropeços desnecessários, o que pode interromper o funcionamento normal e reduzir a produtividade.
- Proteção insuficiente, o que pode fazer com que uma corrente excessiva danifique cabos, equipamentos ou sistemas de distribuição.
Por exemplo, uma fábrica com vários níveis de distribuição pode exigir que o disjuntor principal (MCCB) e os disjuntores a jusante funcionem em coordenação adequada. Se as configurações de proteção não forem ajustadas corretamente, uma pequena falha a jusante poderá provocar o disparo do disjuntor principal e a paragem de uma parte mais extensa do sistema.
Compreender a proteção de tempo longo (LT), de tempo curto (ST) e instantânea (INST) ajuda os engenheiros a selecionar e configurar os MCCBs de forma mais eficaz.
O que é uma unidade de disparo de um MCCB?
Uma unidade de disparo de um disjuntor MCCB é o mecanismo de proteção interno que monitoriza a corrente elétrica e ativa o disjuntor quando ocorrem condições anormais.
O principal objetivo de uma unidade de disparo é identificar diferentes tipos de falhas e aplicar a resposta de proteção adequada.
Dependendo do modelo do MCCB, a proteção pode ser assegurada através de:
Proteção térmica e magnética
Utilização dos disjuntores MCCB termomagnéticos:
- Elementos térmicos para proteção contra sobrecarga
- Elementos magnéticos para proteção contra curto-circuito
São frequentemente utilizados em aplicações de distribuição geral, nas quais é necessária uma proteção simples e fiável.
As aplicações típicas incluem:
- Quadros de distribuição
- Edifícios comerciais
- Equipamento industrial padrão
Por exemplo, a série CEZC da SSPD foi concebida como uma solução económica de disjuntores magnético-térmicos (MCCB), proporcionando uma proteção fiável contra sobrecargas e curto-circuitos para aplicações gerais de distribuição de baixa tensão.
Proteção de Desarmamento Eletrônico
Os disjuntores MCCB de disparo eletrónico utilizam sensores de corrente e circuitos eletrónicos para proporcionar um controlo de proteção mais preciso.
Em comparação com a proteção termomagnética fixa, as unidades de disparo eletrónicas oferecem normalmente parâmetros ajustáveis, tais como:
- Corrente de captação de longa duração
- Corrente de arranque de curta duração
- Corrente de arranque instantânea
- Atrasos
Estas funções permitem aos engenheiros alcançar uma melhor coordenação das proteções em sistemas elétricos complexos.
Para aplicações industriais que exigem configurações de proteção flexíveis, soluções avançadas de disjuntores MCCB, como a série SSPD CNSX, oferecem opções para aplicações em que é necessária uma coordenação de proteção ajustável.
Proteção de longa duração (LT): Proteção contra sobrecarga
A proteção de longa duração foi concebida para proteger os sistemas elétricos contra situações de sobrecarga.
Ocorre uma sobrecarga quando a corrente excede o nível normal de funcionamento durante um período prolongado.
Ao contrário de um curto-circuito, uma sobrecarga não costuma gerar imediatamente uma corrente extremamente elevada. Em vez disso, provoca um aquecimento gradual dos condutores e do equipamento.
Sem uma proteção adequada contra sobrecargas, o calor excessivo pode danificar:
- Cabos
- Motores
- Transformers
- Equipamento elétrico
Corrente de captação de longa duração (Ir)
Ir define o nível de corrente a partir do qual o MCCB inicia a proteção contra sobrecarga.
Normalmente, a configuração deve cumprir o seguinte:
Corrente de funcionamento normal < Ir < Corrente admissível do equipamento
Isso significa:
- Se o Ir for demasiado baixo:
- O disjuntor pode disparar desnecessariamente durante o funcionamento normal.
- Se o Ir for demasiado elevado:
- O sistema pode não dispor de proteção suficiente contra sobrecargas.
Os engenheiros costumam ter em conta:
- Corrente de carga real
- Capacidade de cabos
- Temperatura ambiente
- Requisitos de expansão futura
ao selecionar a configuração adequada para «Long-Time».
Atraso prolongado (tr)
O atraso prolongado determina o tempo que o MCCB aguarda antes de disparar após detetar uma situação de sobrecarga.
O objetivo deste atraso é evitar interrupções desnecessárias causadas por aumentos temporários de corrente.
Por exemplo:
Um motor pode necessitar de uma corrente mais elevada durante o arranque. Uma configuração adequada da proteção de «Long-Time» permite condições normais de arranque, ao mesmo tempo que protege o sistema contra sobrecargas prolongadas.
Proteção de curta duração (ST): Proteção contra curto-circuito retardada
A proteção de curta duração destina-se a situações de curto-circuito em que a corrente de falha é superior à de uma sobrecarga normal, mas pode exigir um atraso intencional para a coordenação do sistema.
A principal diferença entre a proteção de longo prazo e a de curto prazo é a seguinte:
| Proteção | Objetivo principal |
|---|---|
| De longa data | Proteger contra sobrecargas |
| A curto prazo | Proteção contra curto-circuito com atraso de coordenação |
Corrente de pico de curta duração (Isd)
O Isd define o nível de corrente a partir do qual a proteção de curta duração começa a funcionar.
Quando a corrente de falha excede o valor definido para Isd, o MCCB inicia o processo de proteção de curta duração.
Atraso de curta duração (tsd)
A configuração «tsd» introduz um atraso controlado antes do disjuntor disparar.
Por que é que isto é necessário?
Uma vez que os sistemas elétricos industriais dispõem frequentemente de vários níveis de proteção:
Transformador
↓
MCCB principal
↓
MCCB de derivação
↓
EquipamentoSe ocorrer uma avaria ao nível do equipamento, o disjuntor MCCB da ramificação deverá, idealmente, eliminar a avaria em primeiro lugar.
O disjuntor principal (MCCB) deve permanecer desligado, se possível.
Este conceito chama-se:
Coordenação seletiva
A coordenação seletiva ajuda a:
- Reduzir as áreas de encerramento desnecessárias
- Melhorar a disponibilidade do sistema
- Manter o fornecimento de energia aos equipamentos não afetados
Proteção instantânea (INST): Proteção imediata contra curto-circuito
A proteção instantânea foi concebida para responder a condições de curto-circuito graves, em que correntes de falha extremamente elevadas podem danificar o equipamento elétrico num espaço de tempo muito curto.
Ao contrário da proteção de longo prazo e de curto prazo, a proteção instantânea não introduz intencionalmente qualquer atraso.
Quando a corrente de falha atinge o valor de acionamento instantâneo, o disjuntor MCCB dispara imediatamente.
Corrente de arranque instantânea (Ii)
Ii define o nível atual em que a proteção instantânea entra em ação.
O objetivo desta configuração é proporcionar uma interrupção rápida em caso de falhas graves, tais como:
- Grandes curto-circuitos
- Falhas nas barras colectoras
- Avarias graves no equipamento
Uma configuração instantânea corretamente selecionada ajuda a reduzir:
- Energia do arco
- Danos no equipamento
- Duração da avaria
No entanto, definir um valor demasiado baixo para a proteção instantânea pode provocar disparos desnecessários durante eventos temporários de alta corrente, enquanto definir um valor demasiado elevado pode reduzir a eficácia da proteção.
Comparação entre a proteção de longo prazo, de curto prazo e instantânea
As três funções de proteção atuam em conjunto para proteger os sistemas elétricos em diferentes condições de avaria.
| Função de proteção | Parâmetro | Objetivo principal | Condição típica | Tempo de resposta |
|---|---|---|---|---|
| De longa data (LT) | Ir / tr | Proteção contra sobrecarga | Sobrecorrente contínua | Segundos a minutos |
| Tempo reduzido (ST) | Isd / tsd | Proteção contra curto-circuito com atraso | Curto-circuito de nível médio | Milissegundos para segundos |
| Instantâneo (INST) | Ii | Interrupção rápida de curto-circuito | Corrente de falha grave | Imediato |
Em conjunto, estas três funções de proteção permitem que os disjuntores MCCB ofereçam uma proteção abrangente aos sistemas de distribuição de energia industrial.
Compreender a coordenação da proteção dos disjuntores MCCB
Em grandes sistemas elétricos, a seleção de disjuntores MCCB não se resume apenas à interrupção da corrente de falha. Os engenheiros também têm de ter em conta a coordenação entre vários dispositivos de proteção.
Um sistema típico de distribuição industrial pode incluir:
Rede elétrica / Transformador
↓
MCCB principal
↓
MCCB de subdistribuição
↓
Proteção do circuito final
↓
EquipamentoO objetivo é:
O dispositivo de proteção mais próximo da avaria deve disparar em primeiro lugar, enquanto os dispositivos a montante continuam a fornecer energia às áreas não afetadas.
Isto reduz o tempo de inatividade desnecessário e melhora a fiabilidade do sistema.
MCCB com disparo termomagnético vs. MCCB com disparo eletrónico: de que nível de proteção necessita?
As diferentes aplicações exigem diferentes níveis de flexibilidade em termos de proteção.
MCCB Térmico-Magnético
Os disjuntores MCCB termomagnéticos proporcionam uma proteção básica fiável através de:
- Proteção contra sobrecarga térmica
- Proteção magnética contra curto-circuito
Vantagens:
- Design simples
- Funcionamento fiável
- Económico
- Manutenção fácil
Aplicações adequadas:
- Quadros de distribuição gerais
- Edifícios comerciais
- Sistemas industriais padrão
A série CEZC da SSPD representa este tipo de solução económica de disjuntores MCCB, proporcionando uma proteção fiável contra sobrecargas e curto-circuitos para aplicações gerais de baixa tensão.
Disjuntor MCCB de disparo eletrónico
Os disjuntores MCCB com disparo eletrónico proporcionam um controlo de proteção mais avançado.
Os parâmetros ajustáveis típicos incluem:
- Ir — Recolha de longa duração
- tr — Atraso prolongado
- Isd — Recolha de curta duração
- tsd — Atraso de curta duração
- Ii — Captação instantânea
Vantagens:
- Ajuste mais preciso da proteção
- Maior capacidade de coordenação
- Adequado para sistemas de distribuição complexos
- Maior flexibilidade do sistema
Aplicações típicas:
- Grandes instalações industriais
- Quadros de distribuição principais
- Projetos de infraestrutura
- Sistemas de energia críticos
A série CNSX da SSPD oferece soluções de disjuntores MCCB com opções de proteção termomagnética e eletrónica para diferentes requisitos de distribuição de baixa tensão.
Como escolher o tipo de proteção adequado para um disjuntor MCCB?
A escolha entre a proteção por disjuntor magnético-térmico e a proteção eletrónica depende dos requisitos da aplicação.
Escolha um disjuntor MCCB termomagnético quando:
O sistema requer:
- Proteção básica contra sobrecarga
- Proteção básica contra curto-circuito
- Proteção com boa relação custo-benefício
- Conceção simples do sistema de distribuição
Exemplo típico:
Um quadro de distribuição padrão de ramificação de fábrica.
Um disjuntor MCCB termomagnético pode proporcionar uma proteção fiável sem uma complexidade desnecessária no ajuste.
Escolha um disjuntor MCCB de disparo eletrónico quando:
O sistema requer:
- Definições de proteção ajustáveis
- Coordenação seletiva
- Maior fiabilidade do sistema
- Gestão de falhas mais precisa
Exemplo típico:
Um sistema de distribuição principal de uma fábrica com vários alimentadores a jusante.
A capacidade de ajustar as configurações de LT, ST e INST ajuda os engenheiros a coordenar os dispositivos de proteção e a reduzir paragens desnecessárias.
Exemplo prático: Coordenação da proteção dos disjuntores MCCB numa fábrica industrial
Considere uma unidade de produção industrial com um sistema de distribuição de baixa tensão de vários níveis.
Configuração do sistema
Aplicação:
Quadro de distribuição principal da fábrica
Tensão do sistema:
400V CA
Estrutura:
Transformador
↓
MCCB principal
↓
MCCB da área de produção
↓
Circuitos de motores e equipamentosProblema
Um circuito de um motor sofre um curto-circuito.
Sem uma coordenação adequada:
O disjuntor principal (MCCB) pode disparar imediatamente.
Resultado:
- Toda a área de produção fica sem energia elétrica
- A produção é interrompida
- Aumento do tempo de resolução de problemas
Abordagem adequada em matéria de proteção
As definições de proteção devem ser coordenadas:
Proteção duradoura
Protege os cabos e os equipamentos contra sobrecargas prolongadas.
Proteção de curta duração
Permite que os dispositivos de proteção a jusante resolvam as falhas em primeiro lugar.
Proteção instantânea
Proporciona uma interrupção imediata em caso de curto-circuitos graves.
Resultado
Um sistema de proteção com disjuntores MCCB devidamente configurado pode:
- Limitar a área afetada
- Reduzir o tempo de inatividade
- Proteger o equipamento elétrico
- Melhorar a fiabilidade do sistema
É por isso que as configurações de proteção dos disjuntores MCCB constituem uma parte importante da conceção elétrica industrial.
Erros comuns na configuração da proteção do disjuntor MCCB
Erro 1: Aumentar as definições de proteção para evitar o disparo
Alguns utilizadores aumentam os valores de disparo devido a disparos indesejados frequentes.
No entanto, configurações excessivas podem reduzir o desempenho da proteção.
A abordagem correta consiste em identificar:
- Características de carga
- Corrente de partida
- Requisitos de coordenação
em vez de se limitar a aumentar os valores de proteção.
Erro 2: Ignorar a coordenação seletiva
A utilização de configurações idênticas para todos os disjuntores MCCB de um sistema pode provocar desligamentos desnecessários.
Os engenheiros devem ter em conta a relação entre:
- MCCB principal
- MCCB de ramificação
- Proteção do circuito final
Erro n.º 3: Escolher um disjuntor MCCB eletrónico sem compreender as configurações
Os disjuntores MCCB de disparo eletrónico proporcionam flexibilidade, mas uma configuração incorreta pode reduzir a proteção do sistema.
Antes do ajuste, os engenheiros devem compreender:
- Ir
- Isd
- Ii
- Atrasos
- Níveis de falha do sistema
Perguntas frequentes: Proteção de longo prazo, de curto prazo e instantânea do MCCB
O que significa «LT» em MCCB?
LT significa «proteção de longa duração». Proporciona proteção contra sobrecargas, permitindo que o MCCB dispare após um atraso quando a corrente excede o valor de ativação de longa duração.
O que é a proteção ST num MCCB?
ST significa «proteção de curta duração». Proporciona proteção contra curto-circuito com atraso e permite a coordenação entre os disjuntores a montante e a jusante.
O que é a proteção instantânea num MCCB?
A proteção instantânea é uma função de proteção rápida que dispara o MCCB imediatamente quando uma corrente de curto-circuito grave atinge o nível pré-definido.
O que são Ir, Isd e Ii num MCCB?
Ir é a configuração de captação de longo prazo, Isd é a configuração de captação de curto prazo e Ii é a configuração de captação instantânea.
Estes parâmetros controlam a forma como o MCCB responde a diferentes condições de falha.
Todos os disjuntores MCCB têm configurações ajustáveis de LT, ST e INST?
N.º.
Os disjuntores MCCB termomagnéticos básicos oferecem normalmente proteção fixa contra sobrecargas e curto-circuitos.
Os disjuntores MCCB com disparo eletrónico avançado oferecem, normalmente, parâmetros de proteção ajustáveis.
Qual é a diferença entre um disjuntor MCCB de disparo termomagnético e um de disparo eletrónico?
Os disjuntores MCCB termomagnéticos proporcionam uma proteção simples e fiável, enquanto os disjuntores MCCB com disparo eletrónico oferecem um ajuste mais preciso e uma melhor coordenação para sistemas elétricos complexos.
Como devem ser ajustadas as configurações de disparo do MCCB?
As configurações do MCCB devem ser ajustadas de acordo com:
- Corrente de carga
- Capacidade de cabos
- Nível de curto-circuito
- Requisitos de coordenação da proteção
As definições incorretas podem comprometer a segurança ou provocar disparos desnecessários.
Resumo
As funções de proteção de longo prazo, de curto prazo e instantânea permitem que os disjuntores MCCB respondam corretamente a diferentes condições de falha elétrica. Compreender estas configurações ajuda os engenheiros a selecionar e configurar os disjuntores MCCB para sistemas de distribuição de energia mais seguros e fiáveis.
Sobre a SSPD
A SSPD é um fabricante especializado em produtos de proteção elétrica de baixa tensão, incluindo MCCB, ACB, MCB, contactores CA e MPCB.
Com capacidade de produção, certificações internacionais e experiência no atendimento a clientes globais, a SSPD fornece soluções de proteção de circuitos para distribuidores, fabricantes de aparelhagem de comutação e aplicações industriais em todo o mundo.
Informações sobre o autor (no final do artigo)
Sobre o Autor
Jimmy Zheng
Gerente de Negócios Internacionais na SSPD
Jimmy Zheng tem mais de 10 anos de experiência na área dos produtos elétricos de baixa tensão e no comércio internacional B2B. Trabalha com distribuidores, fabricantes de aparelhagem de comutação e clientes industriais em todo o mundo, ajudando-os a selecionar soluções adequadas de proteção de circuitos.
A sua experiência abrange MCCB, ACB, MCB, contactores de corrente alternada, produtos de proteção de motores e aprovisionamento internacional de material elétrico.
Revisão Técnica
Equipe de Engenharia da SSPD
O conteúdo técnico é revisto pela Equipa de Engenharia da SSPD para garantir a exatidão no que diz respeito aos princípios de proteção dos MCCB, às funções dos produtos e às aplicações elétricas.
