Uma curva de disparo de um disjuntor em caixa moldada (MCCB) ajuda os engenheiros a compreender como este disjuntor responde a diferentes níveis de sobrecorrente. No entanto, uma interpretação incorreta da curva pode levar a configurações de proteção inadequadas, disparos indesejados ou problemas de coordenação entre disjuntores.
Neste guia, explicamos como ler os eixos de corrente e de tempo, compreender as características de disparo termomagnéticas e eletrónicas, interpretar uma faixa de disparo e utilizar curvas de tempo-corrente para avaliar a coordenação da proteção.
Resposta rápida: O que mostra a curva de disparo de um MCCB?
Uma curva de disparo de um disjuntor MCCB, também designada por curva característica tempo-corrente, mostra a relação entre a corrente que circula num disjuntor e o seu tempo de funcionamento ou de interrupção em condições especificadas. Os engenheiros utilizam-na para estimar os tempos de resposta a diferentes níveis de corrente, compreender o comportamento da proteção contra sobrecargas e curto-circuitos e avaliar a coordenação entre os dispositivos de proteção. A resposta efetiva depende do modelo do disjuntor, da unidade de disparo, das configurações e das condições de funcionamento.
1. O que é uma curva de disparo de um MCCB?
Uma curva de disparo de um disjuntor em caixa moldada (MCCB) é um gráfico técnico que descreve a forma como este disjuntor responde a diferentes níveis de sobrecorrente.
Ajuda os engenheiros a responder a três questões práticas:
- A uma determinada corrente, quanto tempo poderá demorar o disjuntor a disparar?
- Como é que a sua resposta muda à medida que a corrente aumenta?
- Será que as suas características de proteção funcionarão adequadamente com a carga ligada e com outros dispositivos de proteção?
A curva é particularmente útil na avaliação da proteção contra sobrecarga, da proteção contra curto-circuito e da coordenação entre os disjuntores a montante e a jusante.
No entanto, nem todos os disjuntores MCCB apresentam as mesmas características de disparo. Os disjuntores termomagnéticos e os disjuntores com disparo eletrónico podem ter perfis de resposta e opções de ajuste diferentes.
Utilize sempre a curva aplicável ao disjuntor e à unidade de disparo específicos que estão a ser avaliados.
2. Como interpretar os eixos de uma curva de disparo de um disjuntor MCCB
Antes de interpretar a curva, identifique o que cada eixo representa.
Eixo X: Corrente
O eixo horizontal representa a corrente. Dependendo da documentação do fabricante, pode utilizar:
- Corrente real em amperes (A).
- Múltiplos da corrente nominal, tais como (2 × I_n).
- Múltiplos de um valor de disparo ajustável, tais como (2 × I_r).
Estas referências não são intercambiáveis.
Por exemplo, se a corrente nominal for de 100 A e a curva utilizar a corrente nominal como referência, 200 A corresponde a (2 × I_n). Se, em vez disso, a curva utilizar uma configuração ajustável de ativação de longa duração, o cálculo deve basear-se nessa configuração.
Leia sempre a legenda do eixo e a legenda da curva antes de calcular o múltiplo atual.
Eixo Y: Tempo
O eixo vertical representa o tempo, normalmente em segundos.
Muitas curvas tempo-corrente dos disjuntores MCCB utilizam escalas logarítmicas em ambos os eixos. Isto significa que um espaçamento igual pode representar uma multiplicação, em vez de incrementos numéricos iguais.
Não interprete um eixo logarítmico como uma escala linear.
Verifique também se o fabricante indica o tempo de funcionamento, o tempo de disparo ou o tempo total de desligamento. Estes termos podem descrever diferentes fases do funcionamento do dispositivo de proteção.
3. Compreender as principais regiões da curva de disparo de um disjuntor MCCB
A forma da curva depende da tecnologia de proteção e da unidade de disparo específica. Os disjuntores MCCB termomagnéticos apresentam, normalmente, um comportamento de sobrecarga em tempo inverso e uma região de disparo magnético para correntes elevadas. Os disjuntores MCCB com disparo eletrónico podem apresentar várias funções de proteção distintas e atrasos ajustáveis.
Região de sobrecarga térmica
Num disjuntor MCCB termomagnético, a proteção contra sobrecargas recorre normalmente a um elemento térmico, como, por exemplo, um mecanismo bimetálico.
Em condições de sobrecarga prolongada, o aquecimento faz com que o elemento reaja e acione o desligamento.
Isto dá origem a uma característica de tempo inverso na gama de funcionamento relevante: em geral, uma sobrecarga maior resulta num tempo de funcionamento mais curto.
Por exemplo, uma sobrecarga moderada pode ser tolerada durante um período mais longo do que uma sobrecarga muito maior. A resposta efetiva deve ser determinada a partir da curva do produto aplicável.
A temperatura ambiente, o estado térmico anterior do disjuntor e as condições de ensaio indicadas pelo fabricante também podem afetar o resultado.
Região de disparo instantâneo magnético
A proteção magnética reage à corrente elevada através de um mecanismo eletromagnético.
Quando a corrente atinge o limiar de disparo magnético aplicável, o mecanismo inicia um disparo rápido, sem qualquer atraso temporal introduzido intencionalmente na função instantânea.
No entanto, «instantâneo» não significa «tempo zero». A operação mecânica e a interrupção da corrente ainda demoram algum tempo.
O limiar de ativação e a resposta efetiva dependem do projeto do disjuntor e, quando aplicável, das suas configurações de ajuste. Não se deve partir do princípio de que todos os MCCB utilizam o mesmo múltiplo de disparo instantâneo.
Compreender a faixa de viagem
A curva tempo-corrente de um fabricante pode apresentar uma faixa, em vez de uma linha exata.
Os limites podem corresponder a tempos mínimos e máximos especificados de funcionamento ou de compensação, dependendo das definições do fabricante e das condições de ensaio.
Para interpretar corretamente a faixa:
- Leia a legenda da curva.
- Identifique o que representam os limites superior e inferior.
- Verifique as configurações de disparo e as condições de funcionamento aplicáveis.
- Utilize o intervalo especificado, em vez de partir do princípio de que existe um único tempo exato de viagem.
4. Como interpretar a curva de disparo de um disjuntor MCCB, passo a passo
Siga o procedimento abaixo ao analisar a curva tempo-corrente de um fabricante.
Passo 1: Identificar o modelo do disjuntor MCCB e a unidade de disparo
Confirme a família exata do produto, a corrente nominal, o tipo de unidade de disparo e as configurações relevantes.
Uma curva relativa a um modelo de disjuntor não deve ser automaticamente aplicada a outro modelo com a mesma corrente nominal.
Passo 2: Identificar a referência atual
Verifique se o eixo horizontal utiliza amperes, corrente nominal ou uma configuração de sensibilidade ajustável.
Se o eixo utilizar um múltiplo de corrente, calcule o múltiplo utilizando a referência especificada na curva.
Passo 3: Identificar a corrente em questão
Encontre a corrente que pretende avaliar no eixo horizontal.
Por exemplo, pode tratar-se de uma corrente de sobrecarga prolongada ou de uma corrente de falha estimada, obtida a partir de um estudo do sistema elétrico.
Passo 4: Siga a curva
Desloque-se verticalmente a partir da corrente selecionada até atingir o limite ou a região relevante da curva.
Se a curva apresentar uma faixa, anote o intervalo correspondente, em vez de selecionar um ponto arbitrário.
Passo 5: Ler o intervalo de tempo
Desloque-se horizontalmente em direção ao eixo vertical para identificar os valores temporais correspondentes.
Confirme se estes valores correspondem ao tempo de percurso ou ao tempo total de limpeza, conforme especificado pelo fabricante.
Passo 6: Verificar a candidatura
Compare o resultado com os requisitos de proteção do circuito, as características dos condutores, o comportamento da carga e os requisitos de coordenação.
A leitura da curva é apenas uma parte de uma avaliação completa da proteção.
5. Exemplo prático: Como ler uma curva de viagem
Considere um disjuntor MCCB hipotético com uma corrente nominal de 100 A.
Um engenheiro pretende compreender como localizar uma corrente de funcionamento de 200 A numa curva cujo eixo horizontal utiliza explicitamente múltiplos da corrente nominal (I_n).
O múltiplo atual é:
[
\frac{200\text{ A}}{100\text{ A}}=2
]
Portanto, o ponto de avaliação é (2 × I_n).
O engenheiro pode então localizar esse múltiplo de corrente no eixo horizontal, deslocar-se verticalmente até à região da curva aplicável e ler o intervalo de tempo correspondente.
A distinção importante é que o cálculo identifica a posição no eixo horizontal. Por si só, não determina o tempo de viagem.
O tempo real deve ser consultado na curva do fabricante correspondente ao MCCB específico e às condições aplicáveis.
Este exemplo ilustra apenas o método de leitura. Não representa o desempenho real do produto SSPD nem estabelece uma configuração de proteção recomendada.
6. Curvas de disparo dos disjuntores MCCB termomagnéticos vs. eletrónicos
Os disjuntores MCCB de disparo termomagnético e eletrónico podem ser avaliados através das características tempo-corrente, mas os seus mecanismos de proteção e opções de ajuste diferem.
MCCB Térmico-Magnético
Uma unidade de disparo termomagnético combina normalmente:
- Proteção contra sobrecarga térmica.
- Proteção magnética contra curto-circuito.
Dependendo do modelo, algumas definições podem ser fixas, enquanto outras podem ser ajustáveis.
A sua curva apresenta, normalmente, um comportamento de sobrecarga inverso ao tempo e uma região de disparo magnético por corrente elevada.
MCCB com disparo eletrónico
Uma unidade de disparo eletrónica mede a corrente e processa-a através de circuitos de proteção eletrónicos.
Dependendo da unidade de viagem específica, as funções disponíveis podem incluir:
- Proteção duradoura.
- Proteção de curta duração.
- Proteção imediata.
- Proteção contra falhas de ligação à terra, quando prevista.
As curvas de disparo eletrónico podem conter várias secções, refletindo os limiares de ativação e os atrasos temporais intencionais.
No caso destes disjuntores, o engenheiro deve verificar as configurações efetivas e o significado de cada segmento da curva. Nem todos os disjuntores MCCB com disparo eletrónico oferecem todas as funções acima referidas.
A principal lição é simples: Nunca se deve interpretar uma curva de disparo eletrónico como se fosse automaticamente idêntica a uma curva termomagnética básica.
7. Como é que as curvas de disparo dos disjuntores MCCB são utilizadas na coordenação de proteções?
A coordenação da proteção tem como objetivo garantir que os dispositivos de proteção respondam adequadamente às avarias, limitando simultaneamente a interrupção desnecessária das partes em bom estado do sistema elétrico.
Por exemplo, se ocorrer uma avaria num circuito derivado a jusante, o projeto pode ter como objetivo que o disjuntor a jusante elimine a avaria sem disparar desnecessariamente o disjuntor a montante.
Os engenheiros podem comparar as características tempo-corrente dos dispositivos a montante e a jusante para avaliar as suas relações de funcionamento em diferentes níveis de corrente.
No entanto, a comparação visual, por si só, não comprova a seletividade.
A coordenação efetiva pode depender de:
- Os modelos específicos de disjuntores e unidades de disparo.
- Definições de captação e atraso temporal.
- A corrente de curto-circuito prevista.
- Características gerais de compensação.
- Dados de coordenação testados pelo fabricante para a combinação de dispositivos em questão.
Caso o projeto exija uma coordenação seletiva, consulte as tabelas de coordenação e os dados técnicos do fabricante aplicáveis, em vez de se basear exclusivamente numa curva de disparo genérica.
8. Erros comuns na interpretação das curvas de disparo dos disjuntores MCCB
Vários erros podem levar a conclusões erradas.
Erro 1: Tratar os eixos logarítmicos como se fossem lineares.
Leia atentamente as marcações da escala antes de estimar a corrente ou o tempo.
Erro 2: Partir do princípio de que a curva indica um tempo exato de viagem.
Se o fabricante especificar um intervalo, utilize esse intervalo e as condições indicadas.
Erro n.º 3: Ignorar a referência atual.
Um múltiplo de (I_n) não é necessariamente igual a um múltiplo de (I_r).
Erro n.º 4: Ignorar as definições da viagem.
As configurações ajustáveis, quer sejam eletrónicas ou magnéticas, podem alterar a característica em questão.
Erro n.º 5: Confundir o tempo de viagem com o tempo total de desobstrução.
O tempo necessário para iniciar o disparo pode diferir do tempo necessário para interromper completamente a corrente.
Erro n.º 6: Confundir as características do curso com a capacidade de travagem.
Uma curva tempo-corrente não substitui a verificação da capacidade nominal de interrupção de curto-circuito do disjuntor, tal como Icu e Ics, quando aplicável.
9. Quando é que é necessário recorrer à curva de deslocamento real do fabricante?
Um diagrama genérico é útil para aprender a interpretar uma curva, mas não é suficiente para a seleção efetiva de equipamento ou para a conceção de sistemas de proteção.
Para uma aplicação de engenharia, obtenha a documentação aplicável ao modelo exato do MCCB e à unidade de disparo. Verifique a corrente nominal, as configurações de ativação, os atrasos temporais, as condições de funcionamento e a definição do fabricante relativamente aos limites da curva apresentada.
Caso seja necessária coordenação, obtenha também os dados de coordenação relevantes para os dispositivos a montante e a jusante propostos.
Para obter informações adicionais sobre o âmbito de aplicação dos requisitos relativos aos disjuntores de baixa tensão, consulte o Visão geral da norma IEC 60947-2.
Perguntas frequentes
O que indica a curva de disparo de um disjuntor MCCB?
Uma curva de disparo de um disjuntor MCCB mostra a relação entre a corrente e o tempo de disparo correspondente em condições especificadas. Ajuda os engenheiros a avaliar a resposta a sobrecargas, a proteção contra correntes elevadas e a coordenação.
O que representam os eixos X e Y?
O eixo X representa a corrente, expressa em amperes ou utilizando uma referência de corrente especificada. O eixo Y representa o tempo, normalmente em segundos. A escala e os valores de referência devem ser verificados na curva propriamente dita.
Por que razão a curva de disparo de um MCCB é representada como uma faixa?
Uma curva pode indicar um intervalo de tempos de funcionamento ou de compensação em condições específicas. O seu significado exato depende da legenda e da documentação do fabricante.
Qual é a diferença entre o disparo térmico e o disparo magnético?
O disparo térmico proporciona, geralmente, proteção contra sobrecarga com tempo inverso, enquanto o disparo magnético responde rapidamente a correntes elevadas. As suas características exatas dependem do design do disjuntor.
É possível utilizar uma curva de disparo de um disjuntor MCCB para a coordenação de proteções?
Sim. As curvas ajudam os engenheiros a comparar as características de funcionamento dos dispositivos de proteção. No entanto, a confirmação da seletividade pode exigir tabelas de coordenação do fabricante, cálculos da corrente de falha e a verificação da combinação real dos dispositivos.
Uma maior capacidade de travagem significa uma desaceleração mais rápida?
Não. A capacidade de interrupção e as características de disparo descrevem propriedades diferentes. A capacidade de interrupção diz respeito à corrente de falha que o disjuntor está classificado para interromper em condições especificadas; a curva de disparo descreve a sua resposta corrente-tempo.
Conclusão
A leitura de uma curva de disparo de um disjuntor MCCB requer a identificação da corrente de referência, a compreensão da escala temporal, o reconhecimento da região de disparo relevante e a verificação das condições indicadas pelo fabricante. Os disjuntores de disparo termomagnético e eletrónico podem apresentar características diferentes, pelo que a seleção e a coordenação efetivas devem basear-se na documentação específica do produto.
Precisa de ajuda para escolher um disjuntor MCCB?
Se estiver a avaliar disjuntores MCCB para um projeto de quadro de distribuição industrial ou de aparelhagem de comutação, indique a corrente nominal necessária, as condições do sistema e os requisitos de proteção. A equipa da SSPD pode ajudá-lo a identificar as informações e a documentação relevantes sobre os produtos disponíveis para a sua aplicação.
Sobre a SSPD
A SSPD fabrica produtos elétricos de baixa tensão, incluindo disjuntores em caixa moldada, disjuntores de ar, disjuntores miniatura, disjuntores de proteção de motores e contactores de corrente alternada.
A SSPD apoia clientes B2B internacionais na seleção de produtos, no fabrico e no cumprimento dos requisitos de OEM/ODM.
Sobre o Autor
Jimmy Zheng
Gerente de Negócios Internacionais na SSPD
O Jimmy dedica-se aos produtos elétricos de baixa tensão e ao comércio internacional B2B, colaborando com distribuidores, fabricantes de aparelhagem de distribuição e compradores de projetos na seleção de produtos e nos requisitos de abastecimento.
Análise técnica: Indique o nome ou a designação do revisor de engenharia responsável da SSPD após a conclusão da revisão técnica.
