Fundamentos da Proteção
"Seletividade é a arte de desligar o mínimo possível, mantendo a segurança máxima."
Coordenação
É o estudo e o planejamento. É a etapa de engenharia onde analisamos as curvas de todos os dispositivos em série (fusíveis, disjuntores, relés) para garantir que eles "conversem" entre si. Envolve a escolha correta dos equipamentos e seus ajustes.
Seletividade
É o resultado prático da coordenação. É a capacidade do sistema de identificar o ponto exato da falha e isolar apenas aquele circuito, mantendo o restante da instalação energizada.
Definições Cruciais
Montante (Upstream)
Refere-se a qualquer ponto em direção à fonte. É a "retaguarda". Se o disjuntor de jusante falhar, o de montante atua.
Jusante (Downstream)
Refere-se a qualquer ponto em direção à carga. Deve ser o mais sensível e rápido.
Zona de Proteção
Área específica que um dispositivo vigia. As zonas devem se sobrepor ligeiramente.
O Tripé da Proteção
Aprofundamento Técnico
DIN / Mini-Disjuntores Curvas de Disparo Magnético (B, C, D)
Para cargas resistivas (chuveiros) e circuitos longos.
Uso geral. Tomadas, iluminação, pequenos motores.
Grandes correntes de partida (Transformadores, Motores).
Funções LSIG (ANSI 50/51)
- L (Long Time): Sobrecarga (Térmico). Tempo inverso.
- S (Short Time): Curto Temporizado. Garante seletividade.
- I (Instantaneous): Curto Franco. Atuação imediata.
- G (Ground): Falta à terra.
Tempo Inverso vs. Definido
- 📉 Tempo Inverso: Maior corrente = Menor tempo. Protege contra aquecimento.
- ⏱️ Tempo Definido: Tempo fixo independente da corrente. Usado para escalonamento cronométrico.
Fluxo de Potência e Atuação
Entenda visualmente os conceitos de Montante (Upstream) e Jusante (Downstream).
Curvas TCC (Tempo x Corrente)
Q1 (Montante / Geral)
Q2 (Jusante / Carga)
⚡ Simular Falta
Insira corrente de curto para testar a seletividade.
Calculadora & Memorial Descritivo
Gere o passo-a-passo matemático para dimensionamento da proteção do transformador.
Estudo de Caso Real: Indústria Metalúrgica
Exemplo prático de um QGBT (Quadro Geral de Baixa Tensão).
1. Cenário e Dados do Projeto
- Fonte: Transformador de Distribuição 500 kVA.
- Tensão: 13.8 kV / 380 V (Trifásico).
- Impedância (Z%): 4.5%.
- Objetivo: Coordenar o Disjuntor Geral (Q1) com um Disjuntor de Saída (Q2) que alimenta um motor grande (100cv).
2. Memória de Cálculo: Correntes Base
A. Corrente Nominal (In) do Trafo
In = 500 / (1.732 × 0.380)
In = 759,6 A
B. Corrente de Curto-Circuito (Icc) Presumida
Icc = 759,6 / 0.045
Icc = 16.880 A (16,9 kA)
3. Especificação dos Componentes
Disjuntor Geral (Q1) - Montante
Deve suportar a carga total e ter capacidade de interrupção (Icu) maior que a Icc (16,9kA).
- Tipo: Disjuntor em Caixa Aberta (ACB) ou Caixa Moldada (MCCB) Eletrônico.
- Modelo Escolhido: ACB 800A (Regulável).
- Icu: 42 kA (Seguro > 16,9kA).
- Relé Interno: Tipo LSIG (Longo, Curto, Instantâneo, Terra).
Disjuntor Saída (Q2) - Jusante
Para motor de 100cv (~140A).
- Tipo: Disjuntor em Caixa Moldada (MCCB).
- Modelo Escolhido: MCCB 250A (Regulável).
- Icu: 25 kA (Seguro > Icc no ponto de instalação).
4. Ajustes Finais de Coordenação
| Parâmetro | Q2 (Jusante - Motor) | Q1 (Montante - Trafo) | Justificativa |
|---|---|---|---|
| Função L (Longo/Sobrecarga) | Ir = 160A t = 10s @ 6xIr |
Ir = 800A t = 15s @ 6xIr |
Q1 deve permitir a soma das cargas. Q2 ajustado para corrente nominal do motor. |
| Função S (Curto Temporizado) | Isd = 8x Ir (1280A) t = 0.05s |
Isd = 4x Ir (3200A) t = 0.3s |
Seletividade: Se o curto for de 2000A, Q2 atua rápido, Q1 espera 0.3s. |
| Função I (Instantâneo) | Ii = 12x In | Ii = OFF ou Alto | Q1 não deve ter instantâneo sensível para não disparar com curtos distantes. |
Laboratório de Seletividade
Escolha os componentes para garantir que uma falha no motor não desligue o resto da fábrica.