AULA 14_IE_DIMENSIONAMENTO DOS DISPOSITIVOS DE PROTEÇAO.pdf

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS
Anápolis – 2023.2
AULA 14 - Dimensionamento dos Dispositivos de Proteção
Profº . Me. Eduardo Toledo

OBJETIVOS:
• Apresentar as etapas para o dimensionamento dos dispositivos de proteção.

REFERÊNCIAS:
• LIMA FILHO, D. L. Projetos de Instalações Elétricas Prediais. 12. ed. São Paulo, SP:
Editora Érica, 2011;
• MACINTYRE, A. J.; NISKIER, J. Instalações Elétricas. 5ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC,
2011.

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Aula 14 - Instalações Elétricas Prediais | Professor: Me. Eduardo M. Toledo
1. Introdução
• A ABNT 5410/2004 (item 3.2, 5.2, 5.3, e 5.4) estabelece as prescrições fundamentais
destinadas a garantir a segurança de pessoas, animais domésticos e bens
contra os perigos e danos que possam resultar da utilização das instalações elétricas
em condições previstas.
• Proteção contra choque elétrico:
▪ Proteção contra contato direto;
▪ Proteção contra contatos indiretos.

• Proteção contra efeitos térmicos:
▪ Proteção contra riscos de incêndios em materiais;
▪ Proteção contra queimaduras em pessoas e animais domésticos, em consequência
das temperaturas elevadas e/ou arcos elétricos.
• Proteção contra sobrecorrentes:
▪ Proteção contra correntes de sobrecarga.
• Proteção contra sobretensões:
▪ Sobretensões oriundas de fenômenos atmosféricos;
▪ Sobretensões resultantes de manobras de instalação, do sistema elétrico etc.
Neste aula vamos estudar apenas proteção contra choque elétrico, efeito térmico e
sobrecorrentes.
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• Corrente nominal: corrente em um determinado aparelho ou dispositivo quando
este estiver operando normalmente.
• Sobrecorrentes: correntes que excedem o valor da corrente nominal, em virtude
de solicitação do circuito acima das características de projeto (sobrecargas).
• Correntes de Curto-Circuito: correntes provenientes de defeitos graves (falta de
isolação para o Terra, para o neutro ou entre fases distintas) e produzem correntes
elevadíssimas, normalmente superiores a 1000%.
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2. Conceitos

• Os disjuntores podem ser classificados quanto:
▪ Número de polos;
▪ Classe.
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3.1. Classificação
3. Disjuntores

• De acordo com o número de polos, os disjuntores podem ser divididos em:
▪ Monopolares: Utilizado em instalações e circuitos que possuem apenas uma única
fase, como por exemplo circuitos de iluminação e tomadas em sistemas monofásicos
fase/neutro, seja com fase 127V ou 220V.
▪ Bipolares: Usado em circuitos ou instalações com duas fases, como circuitos com
chuveiros, torneiras elétricas ou equipamentos de maior potência.
▪ Tripolar: Indicado para instalações e circuitos com três fases, como circuitos com
motores elétricos trifásicos.
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3. Disjuntores
Número de Polos:

Disjuntor Tripolar
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Disjuntor Monopolar Disjuntor Bipolar

• De acordo com a classe ou com a curva de disparo os disjuntores podem ser divididos em:
▪ Curva B: A curva de ruptura B para um disjuntor estipula, que a sua corrente para que
seccione o circuito seja compreendida entre 3 a 5 vezes a sua corrente nominal.
▪ Curva C: A curva de ruptura C para um disjuntor estipula, que a sua corrente de
ruptura seja entre 5 a 10 vezes a corrente nominal.
▪ Curva D: Já a curva de ruptura D para um disjuntor, estipula que a corrente necessária
para abrir o circuito esteja entre 10 a 20 vezes maior que a corrente nominal.
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3. Disjuntores
Classe:

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Curva característica tempo corrente.

• Os disjuntores diferenciais exercem múltiplas funções, pois, além de realizarem proteção
dos condutores contra sobrecorrentes, garantem a proteção das pessoas contra
choques elétricos e a proteção dos locais contra incêndio.
• Recomenda-se a utilização de dispositivos DR de alta sensibilidade na proteção de
circuitos terminais que sirvam a :
▪ Tomadas de corrente em cozinhas, lavanderias, locais com piso e /ou
revestimentos não isolantes e áreas externas;
▪ Tomadas de corrente que, embora instaladas em áreas internas, possam alimentar
equipamentos de uso em área externas;
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4. DR

▪ Aparelhos de iluminação instalados em áreas externas.
• Obrigatoriedade da utilização de dispositivos DR de alta sensibilidade:
▪ Em circuitos que sirvam a pontos de uso, que estão em locais que tenham banheira
ou chuveiro;
▪ Em circuitos onde há alimentação de tomadas que estão em áreas externas a uma
edificação;
▪ Em circuitos que sirvam a pontos de uso em copas, cozinhas, áreas de serviço,
lavanderias, garagens e outras dependências internas que sejam molhadas
frequentemente ou sujeitas a lavagens;
▪ Em circuitos que alimentam as tomadas que estão em áreas internas e que possam
vir a alimentar equipamentos em uma área externa.
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• A determinação da classificação do DR depende do tipo de tensão de alimentação
do circuito a ser protegida por ele, sendo
▪ AC — correntes de faltas alternadas, mais utilizado em instalações residenciais;
▪ A — correntes de falta alternada e corrente contínua pulsante;
▪ B — correntes de falta alternada, corrente contínua pulsante e corrente contínua pura.
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4. DR

• A NBR-5410/2004 estabelece que “os condutores vivos devem ser protegidos por
um ou mais dispositivos de seccionamento automático contra sobrecargas e
contra curtos-circuitos”.
• Para as características de proteção contra sobrecarga fique assegurada, o
dimensionamento dos disjuntores devem obedecer as seguintes desigualdades:
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5.1. Disjuntores Termomagnéticos
5. Dimensionamento

Onde:
𝑰𝑩= corrente de projeto do circuito
𝑰𝑵= corrente nominal do dispositivo de proteção (olhar bitolas comerciais do fabricante escolhido)
𝑰𝒁= capacidade de condução de corrente dos condutores (olhar método da capacidade de condução de
corrente aula 11. Passo 5 .)
𝑰𝟐= corrente que assegura efetivamente a atuação do dispositivo de proteção
𝐼𝐵 ≤ 𝐼𝑁 ≤ 𝐼𝑍
𝐼2 ≤ 1,45 ∙ 𝐼𝑧
Sobrecarga

Sobrecarga
Atuação contra sobrecarga.

Sobrecarga
Tabela 1. Tempos e Correntes Convencionais de Atuação (I2) para Disjuntores Termomagnéticos (NBR 5361).

• A NBR 5410/2004 estabelece que “devem ser previstos dispositivos de proteção para
interromper toda corrente de curto-circuito nos condutores dos circuitos, antes que os
efeitos térmicos e mecânicos dessa corrente possam tornar-se perigosos aos condutores e
suas ligações”.
• As correntes presumidas de curto-circuito devem ser determinadas em todos os pontos da
instalação julgados necessários, nos quais serão aplicados os dispositivos de proteção.
• Recomendações:
Curto-circuito

• Recomendações:
▪ O dispositivo de proteção deve ter capacidade de ruptura compatível com a corrente
de curto-circuito presumida no ponto de sua instalação.
▪ O dispositivo de proteção deve ser rápido o suficiente para que os condutores do
circuito não ultrapassem a temperatura limite.
Curto-circuito
𝐼𝑅 ≥ 𝐼𝑐𝑠
𝑇𝑑𝑑 ≤ 𝑡

▪ Para curtos-circuitos simétricos, ou assimétricos com duração inferior a cinco
segundos, o tempo limite de atuação do dispositivo de proteção pode ser calculado
pela expressão:
Curto-circuito
𝑡 =
𝐾2. 𝑆²
𝐼²𝑐𝑠

Curto-circuito

Curto-circuito
Tabela 2. Valores de K para condutores com diferentes tipos de isolação (Tab. 30 NBR 5410).

Tabela 3. Tabela de seleção de disjuntores (mini disjuntores) da Siemens.

Tabela 4. Tabela de especificação técnica para disjuntores (mini disjuntores) do modelo 5SL1 da Siemens.

Curva característica de disparo para disjuntores da marca Siemens.

• As características a serem observadas conforme a ABNT NBR 5410:2004 são:
▪ A corrente nominal (𝐼𝑛𝐷𝑅), sensibilidade do DR (𝐼∆𝑛 ≥ 𝐼𝑁 ) e classificação do DR.
• As equações para determinar suas características nominais são as seguintes:
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Onde:
𝑰𝒏𝑫𝑹= corrente nominal do DR, em ampere.
𝑰𝑵= corrente nominal do dispositivo de proteção, em ampere.
𝑰∆𝒏= corrente residual do disparo do DR, em miliampere.
𝐼𝑛𝐷𝑅 ≥ 𝐼𝑁
𝐼∆𝑛 ≤ 30𝑚𝐴
5.2. Disjuntores e Interruptores Diferenciais e Residuais

Tabela 5. Tabela de especificação técnica para DR da Siemens.

Tabela 5. Tabela de especificação técnica para DR da Siemens (continuação).

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Projeto Exemplo 1
6. Projetos Exemplos

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EXEMPLO
Pag. 1

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EXEMPLO (CONTINUAÇÃO)
Pag. 2

RETOMADA DE OBJETIVOS:
• Apresentar as etapas para o dimensionamento dos dispositivos de proteção.

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