Trabalho sobre os elementos que compõem uma subestação como transformadores (força, tensão, potência, corrente) e disjuntores.

1. INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE GOIÁS
Equipamento de transformação -
Transformador de Força e de
Instrumento.
Equipamento de proteção – Para Raios,
Relés e Fusíveis
DIEGO MORAES DE CARVALHO
RAFAEL FRANCO SILVEIRA
DISCIPLINA: SUBESTAÇÕES
PROF.: PATRICIA GOMES DE SOUZA FREITAS
JATAI – GO

2. Equipamentos de Transformação
Transformadores de Força
Os transformadores de potência são destinados a rebaixar ou elevar a tensão e
consequentemente elevar ou reduzir a corrente de um circuito, de modo que não se
altere a potência do circuito. Esses transformadores podem ser divididos em dois
grupos:
Transformador de força - esses transformadores são utilizados para
gerar, transmitir e distribuir energia em subestações e concessionárias.
Possuem potência de 5 até 300 MVA. Quando operam em alta tensão
até cerca de 800 kV.
Transformador de distribuição - esses transformadores são utilizados
para rebaixar a tensão para ser entregue aos clientes finais das
empresas de distribuição de energia. São normalmente instalados em
postes ou em câmaras subterrâneas. Possuem potência de 30 a 300
kVA; em alta tensão têm tensão de 15 ou 24,2 kV, já o transformador de
baixa tensão tem 380/220 ou 220/127 V.
Os transformadores de força são classificados segundo o seu meio isolante,
podendo ser a óleo mineral, a líquidos isolantes sintéticos pouco inflamáveis (silicone)
e secos.
O óleo mineral (derivado do petróleo) e os líquidos isolantes sintéticos usados
em transformadores possuem duas funções principais: isolar, evitando a formação de
arco entre dois condutores que apresentem uma diferença de potencial, e resfriar,
dissipando o calor originado da operação do equipamento.
Os transformadores secos utilizam o ar circulante como meio isolante e
refrigerante, possuindo isolamento classe B, classe F ou classe H.
No acoplamento à saída dos sistemas de geração ou para a interconexão entre
redes de transmissão, são utilizados transformadores ou autotransformadores de
força, trifásicos ou monofásicos, em faixas de potência acima de 5 MVA e tensões de
até 800 kV. Dependendo da aplicação, estes equipamentos são fabricados com
comutadores de tensão sem carga (NLTC), com carga (OLTC) - ou uma combinação de
ambos. A Siemens fornece transformadores de força de acordo com normas
internacionais e nacionais, tais como ABNT, IEC, ANSI/IEEE, etc.
Transformadores elevadores para geração de energia (GSU)
Dadas as limitações técnicas de isolamento na construção de geradores, a
energia elétrica produzida em usinas termoelétricas, hidrelétricas, eólicas e nucleares

3. é gerada em tensões entre 4,16 e 34,5 kV, nível baixo para ser transmitido à grandes
distâncias de maneira econômica. Portanto, a saída dos geradores é acoplada à
transformadores elevadores GSU (Generator Step-up Transformer), que elevam a
tensão gerada até uma tensão de transmissão, que pode ser de 245, 362, 420, 550 e
até 800 kV. Transformadores GSU podem ser trifásicos ou monofásicos, normalmente
como comutação a vazio (sem carga – NLTC) e com detalhes de projeto que
consideram alta corrente circulante na baixa tensão, sobrexcitação devida à rejeição
de carga, carregamento no valor nominal e transitórios de manobra.
Transformadores abaixadores
Reduzem a tensão desde o nível de transmissão – de 230 a 800 kV - até o nível
apropriado de distribuição, normalmente entre 13,8 e 34,5 kV.
Transformadores para interconexão de sistemas
Interligam sistemas de transmissão com diferentes níveis de tensão de tal
forma que a potência (tanto ativa quanto reativa) possa ser intercambiada entre os
sistemas.
Transformadores de Instrumentos
Os transformadores para instrumentos são equipamentos essenciais na
realização das funções de medição e de proteção nos sistemas elétricos de potência.
Por meio deles podem-se medir, com segurança, os elevados valores de tensão e de
corrente utilizados na produção, transmissão e distribuição de energia elétrica e,
assim, fornecer as informações necessárias para faturamentos de demanda, consumo
de energia e também para a atuação com precisão dos sistemas de proteção,
garantindo um funcionamento mais seguro dos equipamentos, subestações e linhas de
transmissão a que estão associados.
Transformadores de Corrente (TC)
O transformador de corrente (TC) é um transformador para instrumento cujo
enrolamento primário é ligado em série a um circuito elétrico e cujo enrolamento
secundário se destina a alimentar bobinas de correntes de instrumentos elétricos de
medição e proteção ou controle.
A figura abaixo mostra o esquema básico de um TC:

4. O enrolamento primário dos TC’s é, normalmente, constituído de poucas
espiras (2 ou 3 espiras, por exemplo) feitas de condutores de cobre de grande seção.
Os transformadores de corrente classificados de acordo com a sua construção
mecânica.
Tipo Primário Enrolado
Cujo enrolamento primário constituído de uma ou mais espiras envolve
mecanicamente o núcleo do transformador. Este tipo é mais utilizado para serviços de
medição, mas pode ser usado para serviços de proteção onde pequenas relações são
requeridas.
Tipo Barra
Cujo primário é constituído por uma barra, montada permanentemente através
do núcleo do transformador. Este é adequado para resistir aos esforços de grandes
sobrecorrentes.
Tipo Janela
É aquele que não possui primário próprio e é constituído de uma abertura
através do núcleo, por onde passa o condutor do circuito primário.

5. Tipo Bucha
Tipo especial de TC tipo janela é construído e projetado para ser instalado
sobre uma bucha de um equipamento elétrico, fazendo parte integrante do
fornecimento deste.
Pelo seu tipo de construção e instalação, o circuito magnético dos TC’s tipo
bucha é maior que nos outros TC’s, sendo mais precisos para corrente altas, pois
possuem menor saturação. Em baixas correntes são menos precisos em virtude da
maior corrente de excitação, razão pela qual não são usados para medição.
Tipo Núcleo Dividido
Este tipo possui o enrolamento secundário completamente isolado e
permanentemente montado no núcleo, mas não possui enrolamento primário. Parte
do núcleo é separável ou articulada para permitir o enlaçamento do condutor
primário.
Destina-se ao uso em circuito constituído de condutor completamente isolado
ou um condutor nu. Um tipo muito difundido de TC com núcleo dividido é o
amperímetro alicate.
TC’s para Serviço de Medição
A designação dos TC’s, de acordo com a ABNT, é feita indicando a classe de
exatidão seguida da carga nominal com a qual se verifica esta exatidão.

6. Exemplos:
0,6 – C50,0
0,3 – C2,5
A designação de acordo com a ANSI é feita indicando a classe de exatidão
seguida da letra “B” e da impedância da carga nominal com a qual se verifica esta
exatidão.
Exemplos:
TC’s para Serviço de Proteção
A designação dos TC’s, de acordo com a ABNT e ANSI, é feita de acordo com a
tabela abaixo:
Características Nominais Designação
Impedância Classe de Potência Tensão ANSI ABNT (EB-
Secundária Exatidão Aparente Secundária (C.57.13) 251.2)
Interna (%) (VA) (V) Rev. 1968 Ver. 1980
10 2,5 10 T 10 10A 10
10 5 20 T 20 10A 20
10 12,5 50 T 50 10A 50
Alta 10 25 100 T 100 10A 100
10 50 200 T 200 10A 200
10 100 400 T 400 10A 400
10 200 800 T 800 10A 800
10 2,5 10 C 10 10B 10
10 5 20 C 20 10B 20
10 12,5 50 C 50 10B 50
Baixa 10 25 100 C 100 10B 100
10 50 200 C 200 10B 200
10 100 400 C 400 10B 400
10 200 800 C 800 10B 800
Transformadores de Potencial
O transformador de potencial (TP) é um transformador para instrumento cujo
enrolamento primário é ligado em derivação a um circuito elétrico e cujo enrolamento
secundário se destina a alimentar bobinas de potencial de instrumentos elétricos de
medição e proteção ou controle.

7. A figura apresenta o esquema básico de ligação de um TP, sendo N1 > N2
São semelhantes aos transformadores de distribuição convencionais mas
consomem baixa potência. O enrolamento primário é formado por muitas espiras de
fio de pequena seção normalmente na faixa de 69 a 525 KV, já enrolamento
secundário é constituído de poucas espiras de fio de maior seção.
A faixa de saída é na ordem de 0 a 115V para tensões fase-fase e na ordem de 0
a 66,4V para tensões Fase-Neutro. Podem ser instalados internamente (abrigada) e
externamente (ao tempo) em subestações.
Os TPs variam conforme sua classe de exatidão. Para as medições de supervisão
e controle utiliza-se TP com erros de relação menores ou iguais a 0,3% com desvio de
fase de 15 minutos. A tabela abaixo apresenta as classes de exatidão para TP de
acordo com a norma IEC 60014-1.
Limite dos Erros
Classe de
Carga (%) Corrente Erro de Desvio de Aplicação
exatidão
(%) relação (%) fase (min)
0,1 25-100 80-120 0,1 5 Laboratório
0,2 25-100 80-120 0,2 10 Medição
0,5 25-100 80-120 0,5 20 Medição
1 25-100 80-120 1 40 Industrial
3 25-100 80-120 3 - Instrumentos
3P 25-100 5-Vf 3 120 Proteção
6P 25-100 5-Vf 6 240 Proteção
Por norma a tensão secundária é de 115V, nos TPs empregados em medição e
suas condições de operação normal de um TP correspondem a operação de um
transformador em vazio. Normalmente é usado para conectar voltímetros,
frequencímetros e bobinas de aparelhos eletrodinanômetricos (como Wattímetros,
Wattímetro integrador e Cossímetro).

8. Tipo Indutivo
Os TP indutivos são construídos segundo três grupos:
Grupo 1 - são aqueles projetados para ligação entre fases. São
basicamente os do tipo utilizados nos sistemas de até 34,5 kV. Os
transformadores enquadrados neste grupo devem suportar
continuamente 10% de sobrecarga;
Grupo 2 - são aqueles projetados para ligação entre fase e neutro de
sistema diretamente aterrados, isto é: onde Rz é a resistência de
sequência zero do sistema; e Xp é a reatância de sequência positiva do
sistema;
Grupo 3 - são aqueles projetados para ligação entre fase e neutro de
sistemas onde não se garante a eficácia do aterramento.
A figura abaixo apresente o esquema interno de cada um dos grupos.
Tipo Capacitivo
Os transformadores capacitivos basicamente utilizam-se de dois conjuntos de
capacitores que servem para fornecer um divisor de tensão e permitir a comunicação
através do sistema carrier. São construídos normalmente para tensões iguais ou
superiores a 138 kV. No esquema básico desse TP se vê que o primário constituído por
um conjunto C1 e C2 de elementos capacitivos em série.
É ligado entre fase e terra, havendo uma derivação intermediária B,
correspondente a uma tensão da ordem de 5 a 15 kV para alimentar o enrolamento
primário do TP tipo indução intermediário, o qual fornecerá a tensão secundária aos
instrumentos de medição e de proteção ali instalados.
A figura abaixo representa o circuito elétrico interno deste tipo de capacitor.

9. Equipamentos de Proteção
Para-Raios
O para-raios é um dispositivo protetor que tem por finalidade limitar os valores
de surto de tensão que poderiam causar sérios danos aos equipamentos elétricos.
Para um dado valor de tensão, que obviamente será elevado, o para-raios que
antes funcionava como um dispositivo isolador passa a se comportar como um
condutor e descarrega parte da corrente para a terra, reduzindo a crista da onda a um
valor que depende das características do referido para-raios. Ele possui o desligador
automático que é composto de um elemento resistivo colocado em serie com uma
capsula explosiva protegida por um corpo de baquelite. Sua função é desconectar o
cabo de aterramento do para-raios quando este é percorrido por uma corrente de alta
intensidade capaz de provocar sua explosão.
É chamado de tensão disruptiva à frequência nominal a tensão máxima que o
para-raios pode ser submetido sem que se processe a descarga da corrente elétrica do
mesmo.
Características Construtivas dos Para-Raios
Existem basicamente dois tipos de para-raios em nível de subestação:

10. Para-raios com Gap e resistor não linear: São constituídos basicamente
de um gap serie com um resistor não linear, colocados no interior de um
involucro de porcelana. O gap é o elemento que separa eletricamente a
rede dos resistores não lineares. Constitui-se de um conjunto de
“subgaps” cuja finalidade é a de fracionar o arco em um numero de
pedaços, a fim de poder exercer um melhor controle sobre ele, no
momento de sua formação, durante o processo de descarga e na sua
extinção. Nos para-raios convencionais o resistor não linear é fabricado
basicamente com o carbonato de silício. Com este material pode-se
observar que, por ocasião de tensões baixas tem-se uma resistência
elevada e, com tensões elevadas, uma resistência baixa.
Para-raios com Óxido de Zinco: O para-raios de oxido de zinco constitui-
se basicamente do elemento não linear colocado no interior de um
corpo de porcelana. Neste para-raios não são necessários gaps em serie,
devido as excelentes características não lineares do oxido de zinco. Ele
tem vantagens sobre o para-raios com Gap e resistor não linear devido a
inexistência de gaps e inconvenientes apresentados pelo carbonato de
silício.
Desempenho dos para-raios instalados em subestações
Considerando que os para-raios aplicados em subestações apresentem bons
projetos elétrico e mecânico dos sistemas de vedação, estima-se que a sua vida útil
seja em torno de 20 a 25 anos. No entanto têm sido notadas ao longo dos últimos anos
algumas alterações significativas no seu desempenho que resultam, em muitas das
vezes, na operação inadequada ou até mesmo na falha dos para-raios com menos de
dez anos de operação comprometendo a confiabilidade do para-raios.
Durante a sua vida útil, os para-raios são submetidos diferentes solicitações
elétricas e ambientais:
Tensão normal de operação;
Sobretensões temporárias;
Descargas de longa duração ou de alta intensidade e curta duração;
Contaminação externa do invólucro, quando instalados em ambientes
poluídos;
Variações climáticas, exposição a raios ultravioleta, umidades elevadas,
etc.
Essas solicitações, impostas aos para-raios individualmente ou em conjunto,
podem afetar e alterar de forma significativa a característica “tensão x corrente” dos
elementos de ZnO através do aumento da componente resistiva da corrente e das
perdas em condições de regime permanente, e da redução da capacidade de absorção

11. de energia dos para-raios. Em para-raios de SiC, além da alterar a característica
“tensão x corrente” dos elementos de SiC, essas solicitações afetam e alteram as
características disruptivas dos centelhadores.
Critérios para a seleção e aplicação dos para-raios para subestações
Para um preciso dimensionamento de para-raios é necessário basicamente à
análise de alguns passos:
Seleção das características de operação e de proteção dos para-raios,
em função das características dos sistemas;
Seleção ou determinação da suportabilidade da isolação;
Avaliação da coordenação do isolamento.
O critério para dimensionar um para-raios à uma subestação exterior tem como
fundamento o método eletrogeométrico para a condição de nível I conforme a norma.
A figura abaixo ilustra uma subestação abrigada no qual podemos
observar a presença do para-raios no alto do poste onde existe a entrada de tensão
primária.
A figura abaixo ilustra uma subestação de instalação exterior no qual
observamos a presença do para-raios no alto do poste.

12. Por ultimo, na figura abaixo percebemos a presença de um sistema de para-
raios com captores Franklin na subestação não abrigada, conforme a norma vigente.
É comum a utilização, em subestações de instalação exterior, dos para-raios do
tipo Franklin, devido à disponibilidade das torres das estruturas existentes. O método
para dimensionar um eficiente sistema de proteção contra descargas atmosféricas se
baseia na proteção limitada a um cone, o limite dessa zona de proteção é dado por um
arco cujo raio é igual a três vezes a altura do ponto do captor, Hc. O raio máximo de

13. atuação, Rp da proteção é igual a vezes a altura anterior mencionada Hc. Portanto,
o arco é tangente ao solo num ponto que dista , da base do poste. Então temos
que:
Rpm = Rpm = Raio Máximo de Proteção
Disjuntores
Os disjuntores são os principais e mais eficientes equipamentos utilizados de
manobra em uso nas redes elétricas. Possuem capacidade de fechamento e abertura
que atende a todos os pré-requisitos de manobra sob condições normais e anormais
de operação.
No estado ligado ou fechado, o disjuntor deve suportar a corrente nominal da
linha, sem ultrapassar os limites de temperatura permitidos. No estado desligado ou
aberto, a distância de isolamento entre contatos deve suportar a tensão de operação,
bem como as sobretensões internas, devido a surtos de manobra ou descargas
atmosféricas.
Quanto à manobra de fechamento, o disjuntor deve, no caso de curto-circuito,
atingir corretamente sua posição de fechado e conduzir a corrente de curto-circuito.
No caso de abertura, o disjuntor deve dominar todos os casos de manobra possíveis na
rede na qual esta instalada.
É importante lembrar que disjuntores, frequentemente instalados ao tempo,
permanecem meses a fio no estado estacionário ligado, conduzindo a corrente
nominal sob condições climáticas as mais variáveis, proporcionando, às vezes,
variações de temperatura de varias dezenas de grau, agentes atmosféricos agressivos,
a vários de seus componentes e outras condições adversas. Após todo esse tempo de
inatividade operacional mecânica, o disjuntor deve estar pronto para interromper
correntes de curto circuito, sem o menor desvio das especificações.
É fácil perceber então que uma confiabilidade total é exigida dos disjuntores de
potencia e deve ser consequência de um projeto racional e um controle de qualidade
extremamente que vai desde a relação de matérias-primas, passando pela revisão de
entrada, ensaio de materiais, controle dos processos de fabricação, ensaios de
subconjunto, ate os ensaios finais.
Existem basicamente cinco tipos de disjuntores utilizados:
Disjuntores a sopro magnético: Neste tipo de disjuntor os contatos
abrem-se no ar, empurrando o arco voltaico para dentro das câmaras de
extinção, onde ocorre a interrupção, devido a um aumento na
resistência do arco e consequentemente na sua tensão. As forças que

14. impelem o arco para dentro das fendas da câmara são produzidas pelo
campo magnético da própria corrente, passando por uma ou mais
bobinas (dai o nome de sopro magnético) e, eventualmente, por um
sopro pneumático auxiliar produzido pelo mecanismo de acionamento.
Este sopro pneumático é muito importante no caso de interrupção de
pequenas correntes, cujo campo magnético é insuficiente para impedir
o arco para dentro da câmara, o que ocasionaria tempos de arco muito
longos. Os disjuntores a sopro magnético são usados em média tensão
até 24kV, principalmente montados em cubículos. O facto de não
possuírem meio extintor inflamável como o óleo, torna-os seguros e
aptos para certos tipos de aplicações específicas. O facto de queimarem
o arco no ar, provoca rápida oxidação nos contatos exigindo uma
manutenção mais frequente.
Disjuntor a óleo: Nos disjuntores a óleo como o próprio nome diz, é
utilizado o óleo para extinguir o efeito do arco elétrico com duas
características principais: o efeito do hidrogênio e o efeito de fluxo
liquido. O primeiro consiste no fato de que a altíssima temperatura o
arco voltaico, decompõe o óleo, liberando de tal modo vários gases
onde o hidrogénio predomina, a ponto de se poder dizer que o arco
queima numa atmosfera de hidrogénio. Como este gás tem uma
condutividade térmica bastante elevada comparado ao nitrogénio, por
exemplo, a retirada de calor das vizinhanças do arco processa-se de
maneira eficiente, resfriando o mesmo. O segundo efeito consiste em
jogar óleo mais frio sobre o arco dando continuidade ao processo de
evaporação aludido, de maneira que grandes quantidades de calor
possam ser retiradas pelos gases resultantes. Este fluxo de óleo jogado
sobre o arco pode ser produzido pelo mesmo (dependente da corrente)
ou por dispositivos mecânicos adicionais como pistões, êmbolos, etc.…
(geralmente, usam-se os dois processos simultaneamente).
Disjuntor a vácuo: Como o próprio nome diz, à vácuo, este disjuntor
funciona com este principio, pois sabemos que no vácuo não se pode
gerar arcos elétricos devido a inexistência de íons positivos e elétrons
que, por assim dizer, lhe sirvam de veículo. No caso dos disjuntores a
vácuo, os íons positivos e elétrons são fornecidos pela nuvem de
partículas metálicas provenientes da evaporação dos contatos
formando o substrato para o arco voltaico. Após a interrupção de
corrente, estas partículas depositam-se rapidamente na superfície dos
contatos recuperando, assim, a rigidez dielétrica entre os mesmos. Esta
recuperação da rigidez dielétrica é muito rápida nos disjuntores a vácuo,
o que permite altas capacidades de ruptura em câmaras relativamente
pequenas.

15. Disjuntor a ar comprimido: Neste tipo de disjuntor, o mecanismo
eletropneumático preenche duas funções, simultaneamente, ou seja, a
de proporcionar a operação mecânica do disjuntor através da abertura
e fechamento dos contatos e também a de efetuar a extinção do arco,
fornecendo ar na quantidade e pressão necessárias para tal. O principio
da extinção é, basicamente simples, consistindo em criar-se um fluxo de
ar sobre o arco, fluxo este provocado por um diferencial de pressão,
quase sempre descarregando o ar comprimido após a extinção para a
atmosfera.
Disjuntores a SF6: Este gás possui uma série de propriedades físicas e
químicas que o torna um meio isolante e extintor, por excelência. O SF6
é um gás incombustível, não venenoso, incolor, inodoro e devido à sua
estrutura molecular simétrica é extremamente estável e inerte até cerca
de 5000ºC, comportando-se, portanto, como um gás nobre. O SF6
encontra-se num sistema fechado e praticamente isento de humidade
por toda a vida útil do equipamento. Além disso, existe a presença de
filtros com elementos desumidificadores para qualquer eventualidade,
de maneira que, o problema da humidade e das suas consequências
seja praticamente inexistente. Com um peso especifico de 6,14g/l ele é
5vezes mais pesado que o ar. As características isolantes do SF6 variam
em função da pressão (na realidade em função da densidade) e são
bastante superiores aquelas dos meios isolantes mais comuns usados
em disjuntores que são o óleo mineral e o ar comprimido.
Fusíveis
Fusíveis são dispositivos protetores que são utilizados para evitar que, em caso
de curto-circuito ou sobrecargas um circuito venha sofrer danos. É um dispositivo de
seccionamento e proteção que, pela fusão de um ou mais de seus componentes,
especialmente projetado e dimensionado, abre o circuito no qual está inserido e
interrompe a corrente elétrica quando esta superar um dado valor por um dado
intervalo de tempo. O fusível compreende no que segue: a base, o corpo, os terminais,
o elo fusível, o porta-fusível e o material que extingue o arco.
Elo Fusível - é a parte do fusível que inclui o elemento fusível e que requer
substituição depois da operação e antes que o fusível seja posto novamente em
serviço.
Abaixo um exemplo simples de ligação de um fusível a rede elétrica.

16. Construção mecânica e funcionamento dos fusíveis HH
Os fusíveis de média tensão consistem basicamente de um tubo de cerâmica
com terminais, um corpo suporte para o elo de prata enrolado nesse corpo.
Um corpo suporte de cerâmica em forma de estrela separa as passagens ou
estrangulamentos do elo, e com isso conseguimos cortar as correntes elevadas de
curto-circuito.
Os elementos enrolados dentro das ranhuras não são tencionados e
impossibilitados de se deslocar por vibração, expansão térmica ou qualquer outro
efeito mecânico.
Observações durante muitos anos em vários produtos mostraram que fios
enrolados em tubos lisos deslocam pelos efeitos acima de forma que as espiras dos
elementos possam se tocar. Em caso de curto-circuito aumenta o arco nesse ponto,
provocando uma eventual ruptura do fusível por sobrecarga térmica.
O elo é totalmente envolvido pelo meio de extinção, de forma que sempre tem
um certo volume de areia para extinguir o arco.
Toda a disposição ajuda a resfriar os arcos devido a elevada superfície do corpo
de cerâmica.
As câmaras formadas pelo corpo isolam os arcos individuais.
A corrente crítica
Todos os fusíveis têm uma faixa de corrente crítica onde acontece a maior
solicitação térmica, durante o desligamento da corrente. As correntes críticas são
relativamente baixas. Acontece que os fusíveis que desligam altas correntes de curto-
circuito falham na faixa das correntes criticas.
As normas IEC e VDE exigem o teste do fusível dentro da faixa da corrente
crítica. A corrente crítica é definida pela IEC 282 como a corrente 10ms de tempo de
fusão multiplicado pelo fator 3 a 4.
A corrente mínima

17. Esta corrente é aquela em que o fusível consegue interromper sem ajuda de
dispositivos mecânicos. O valor é entre 2 a 3 vezes a corrente nominal. Pela norma a
corrente mínima desliga o fusível dentro de 1 hora.
Em caso de curto--circuito todas as passagens queimam instantaneamente, isso
não acontece na faixa de sobrecargas baixas, devido às tolerâncias na fabricação e a
disposição geométrica, queimam sempre passagens antes (geralmente as do centro),
os quais nesse caso devem suportar uma tensão bem mais elevada. Essa tensão evita a
extinção do arco que pode se alastrar dentro do fusível e formar um arco total de
ponta a ponta. Para evitar que fusíveis operem em correntes mínimas usa-se o
percussor em combinação com uma seccionadora de carga que neste caso trata de
interromper a corrente.
A seleção da amperagem
A corrente nominal do fusível deve ser maior do que a maior corrente de carga.
Fusíveis com correntes nominais bem mais elevadas podem ser utilizados
(cuidado com a corrente mínima), às vezes para coordenar com outros dispositivos de
proteção ou para suportar picos de corrente, como acontece em partida de motores
ou a corrente de magnetização de transformadores.
Outro problema na escolha da corrente nominal são as térmicas. Conforme o
local de instalação como subestações blindadas, escolhe-se a corrente nominal,
considerando um fator 0,5 a 0,7 da corrente de carga contínua. Fusíveis para
transformadores normalmente têm uma reserva de 100%, devido a corrente de
ligação (INRUSH).
A corrente de curto-circuito do sistema deve garantir um desligamento dentro
da faixa normal da operação.
A seleção da tensão nominal
Em aplicações industriais, escolhe-se a tensão do fusível igual à tensão entre
fases da rede, porém sempre se devem considerar as variações da tensão que não
podem ultrapassar a tensão nominal do fusível.
Utilizar fusíveis com tensão muito superior da rede deve ser evitado devido à
tensão do arco que os fusíveis produzem no instante de ruptura. Esse pico de tensão
que dura entre 100 a 200 ms, pode provocar problemas de isolação, por isso as
tensões de arco são limitadas pela norma (vide tensão de arco).
Elos Fusíveis tipo Botão para Chaves Fusíveis
Esses elos são utilizados em chaves fusíveis instaladas em cruzetas/postes de
redes de distribuição- tensões nominais de 1 KV a 36,2 KV.

18. Os tipos de elos fusíveis são:
H - elos fusíveis de alto surto, com alta temporização para correntes
elevadas - correntes nominais padronizadas: 1A, 2A, 3A e 5A;
K - elos fusíveis rápidos - Grupo A: corrente nominais padronizadas: 6A,
10A, 15A, 25A, 40A, 65A, 100A, 140A e 200A. - Grupo B: 8A, 12A, 20A,
30A, 50A e 80A;
T - elos fusíveis lentos - Grupos A e B: correntes nominais idênticas as
dos tipos K, porem com valores de rapidez maiores do que esses.
Os termos rápidos e lentos são utilizados apenas para indicar a rapidez relativa
entre elos fusíveis tipo 'K' e 'T'.
Fusíveis de alta Tensão
Elementos fusíveis tipo cartucho - geralmente são dimensionados para
pequenas correntes e utilizados, em vários casos, para suprir a ausência do disjuntor
no circuito.
Informações Importantes:
Corrente nominal do elo fusível - valor nominal da corrente eficaz para o
qual o elo fusível é projetado e pelo qual é designado, e que, quando
montado na chave fusível de menor corrente nominal,no qual é
utilizável, é capaz de conduzir esta corrente indefinidamente, sem que
as elevações de temperatura excedam os valores especificados;
Intercambiabilidade elétrica de elos fusíveis - possibilidades dos elos
fusíveis de vários fabricantes serem usados indiscriminadamente, com
as mesmas características de proteção contra sobrecorrentes, obtendo-
se a mesma coordenação da proteção;
Intercambiabilidade mecânica de elos fusíveis - possibilidade do elo
fusível de um fabricante ser montado corretamente em chaves fusíveis
de vários fabricantes;
Coordenação da Proteção - entre elos fusíveis ligados em série -
condição que se obtém quando ocorre um curto-circuito ou sobrecarga
excessiva - opera o elo fusível mais próximo da fonte de sobrecorrente
(elos fusíveis protetores). A coordenação da proteção é considerada
satisfatória quando o tempo de interrupção do elo fusível protetor não
excede 75% do menor tempo de fusão do elo fusível protegido.
Suporte - parte da chave fusível que tem a finalidade de fixá-la à
cruzeta;

19. Base - parte fixa da chave fusível, provida de suporte de fixação do
isolador e terminais para conexão ao circuito externo e destinada a
fixar o porta fusível com o elo fusível;
Isolador - parte que isola as partes ativas da chave fusível da base;
Gancho - parte destinada ao engate da âncora do loadbuster para
abertura da chave;
Olhal - parte destinada ao engate do cabeçote da vara de manobra para
permitir a retirada ou colocação do porta-fusível;
Porta-fusível - parte móvel e removível de uma chave-fusível destinado
a receber o elo fusível;
Elo-fusível - parte ativa da chave fusível, a ser substituída depois da
interrupção provocada por uma sobrecarga ou sobrecorrente;
Argola - parte destinada ao engate do cabeçote da vara de manobra ou
da presilha do dispositivo para abertura em carga (Loadbuster );
Identificação do Fusível
As seguintes informações devem ser marcadas em todos os fusíveis,
com exceção dos muito pequenos:
Nome ou marca registrada, pela qual pode ser facilmente identificado;
Referência de catálogo ou designação de tipo;
Tensão nominal;
Corrente nominal;
Faixa de interrupção e categoria de utilização (código de letra),
quando aplicável;
Tipo de corrente e, se aplicável, freqüência nominal.
Observações Complementares:
Pode ser indicado também a capacidade de ruptura de corrente em KA -
função da corrente nominal e do valor e tipo da tensão que ele será
submetido;
Para o tipo de fusível NH inclui-se também o tamanho físico e
consequentemente as mesmas características citadas para os tipos
Diazed/Neozed/Silized;
Os fusíveis são utilizados em série, ou seja, entre a fase e a carga.
Exemplo de Normas ABNT aplicável para Elo-Fusível:
NBR - 5369 - Elos Fusíveis de Distribuição – Especificação.
NBR - 8124 - Chaves Fusíveis de Distribuição – Padronização.

20. Referências Bibliográficas
MAMEDE, João. Manual de equipamentos elétricos, 1994, 2ª ed, LTC, p. 173-218.
http://www.energy.siemens.com/br/pt/transmissao-de-
energia/transformadores/transformadores-de-potencia/transformadores-de-forca.htm
http://www.posmci.ufsc.br/teses/fbm.pdf
http://www.dee.feis.unesp.br/pos/teses/arquivos/281-
dissertacao_Renzo_Fabian_Espinoza.pdf
http://www.braspel.com.br/transformadores-de-potencial-interna-bps12.html
http://www.gardy.ind.br/pdf/85fusivel.pdf