FORMAÇÃO
revista técnico-profissional
44
o electricista José V. C. Matias Licenciado em Engenharia Electrotécnica (IST) Professor do Ensino Secundário Técnico.
electrotecnia básica
INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS DE BAIXA TENSÃO
Nesta edição continuamos a abordar assuntos relacionados com o tema geral ‘Instalações Eléctricas de Baixa Tensão’, sendo que desta vez particularizamos sobre o princípio de funcionamento de uma aparelho diferencial e na análise de condutores e cabos normalmente utilizados em instalações eléctricas. (continuação da edição anterior)
5› PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UM APARELHO DIFERENCIAL
ação, o diferencial não deverá disparar.
Existem dois tipos de aparelhos diferenciais: o interruptor diferencial (ID) e o disjuntor diferencial (DD ou DDR – disjuntor diferencial residual). O interruptor diferencial tem apenas uma protecção diferencial, contra as correntes de fuga, enquanto que o disjuntor diferencial tem, para além da protecção diferencial, uma protecção magnetotérmica, isto é, contra sobrecargas e curtos-circuitos. Portanto o disjuntor é mais completo do que o interruptor, protegendo simultaneamente contra sobreintensidades e contra choques eléctricos, sendo o interruptor utilizado quando as outras protecções (contra sobrecargas e curtos-circuitos) já estão previstas por outros órgãos de protecção.
A Figura 7 representa o princípio de funcionamento de um aparelho diferencial monofásico. Se o circuito estiver em perfeitas condições, a corrente na fase, IF, é igual à corrente no neutro IN . Como as bobinas são iguais, a excitação do núcleo será nula e portanto nada acontece. Se houver uma fuga de corrente Id, por defeito no receptor, então teremos IF & IN . Se IF – IN > Ir (intensidade de regulação do diferencial), então a excitação do núcleo será diferente de zero, pois que \1 & \2 e nesse caso o fluxo na bobina B excita-a,
Fabricam-se aparelhos diferenciais para instalações eléctricas monofásicas e para instalações eléctricas trifásicas. O princípio de funcionamento do aparelho diferencial monofásico baseia-se na comparação entre a corrente na fase e a corrente no neutro, actuando quando a diferença entre elas excede um dado valor, indicando que há defeito no circuito e que esse defeito pode ser perigoso. Com efeito, nem todas as correntes de fuga são perigosas, pois podem originar tensões de contacto inferiores aos valores limites de 25V ou de 50V (consoante o tipo de local da canalização) e, nessa situ-
Figura 7 . Princípio de funcionamento do aparelho diferencial monofásico.
produzindo uma força electromotriz induzida e e que é aplicada ao disparador D que desliga o interruptor do circuito. Na Figura 8, representa-se um aparelho diferencial monofásico integrado numa instalação TT, como protecção de pessoas contra choques eléctricos. Na Figura 9 está representado o princípio de funcionamento do aparelho diferencial trifásico. Neste caso, as três fases e o neutro passam por dentro do núcleo ferromagnético. Se não houver qualquer defeito, a soma vectorial das correntes nas fases e no neutro será zero, o que quer dizer que o fluxo resultante também será zero, pelo que a tensão induzida U na bobina B será 0. Deste modo, não haverá qualquer acção desta bobina sobre o disparador e, portanto, sobre o interruptor. Logo que haja uma fuga de corrente, o sistema trifásico de correntes fica desequilibrado, passa a haver um fluxo no núcleo, produzindo uma força electromotriz induzida na bobina B, que é aplicada ao disparador, fazendo desligar o interruptor desde que Id > Ir (intensidade de regulação). Em conclusão, ao cortar a alimentação quando há correntes de fuga, o aparelho diferencial protege o utilizador que manuseie receptores onde ocorram correntes de fuga. Na Figura 11 apresenta-se um fluxograma que permite determinar qual o tipo de defeito que está na origem do disparo
o electricista
revista tĂŠcnico-profissional
ELECTROTECNIA BĂ SICA 47
bito nacional, utilizando-se, para o efeito: a letra A – Tipo nacional reconhecido; o conjunto de letras PT – N – Tipo nacional nĂŁo reconhecido. No Quadro 7 apresenta-se um exemplo da construção da designação simbĂłlica de um cabo, tendo-se obtido: H05VV-F3G 2,5. Vejamos qual o significado desta designação! Consultando o Quadro 7, conclui-se que este ĂŠ um cabo harmonizado (letra H), para a tensĂŁo de 300 / 500 V (nĂşmero 05), com isolamento em policloreto de vinilo (letra V), com uma bainha em policloreto de vinilo (2.ÂŞ letra V), com condutores de cobre flexĂveis da classe 5 (letra F), constituĂdo por trĂŞs condutores de 2,5 mm2, sendo um deles o de protecção (letra G). Se este cabo fosse do tipo nacional reconhecido, em vez de H utilizar-se-ia a letra A; se fosse do tipo nacional nĂŁo reconhecido (pelo Documento HD – 361) utilizar-se-ia PT – N. Figura 11 . Fluxograma ‘Diferentes tipos de defeitos’ numa instalação elĂŠctrica.
Tipo
Condutores
Cabos
Designação Cenelec
TensĂŁo estipulada
Designação antiga
H07V-U
450/750 V
V (unifilar)
H07V-R
450/750 V
V (multifilar)
H07V-K
450/750 V
FV
H05V-U
300/500 V
Sem equivalente
H05V-K
300/500 V
A05VV-U
300/500 V
A05VV-R
300/500 V
H03VH-H
300/500 V
H03VV-F
300/500 V
H03VVH2-F
300/500 V
FV Sem equivalente (VV aligeirado) Sem equivalente (VV aligeirado)
A identificação dos condutores de uma instalação elÊctrica Ê feita utilizando cores bem definidas no isolamento dos condutores. São as seguintes as cores utilizadas:
FFVD Sem equivalente (FVV aligeirado) Sem equivalente (FVVD aligeirado)
H05VV-F
300/500 V
FVV
H05VVH2-F
300/500 V
FVVD
H05RR-F
300/500 V
FBB
H05RN-F
300/500 V
FBN
H07RN-F
450/750 V
FBBN
! "#$ "#%&
Quadro 8 . Equivalência entre designaçþes novas e antigas.
A norma NP – 665 Ê a norma que regulamenta a construção dos condutores e cabos (de baixa tensão e de mÊdia tensão), em Portugal, que não estão harmonizados, isto Ê, não estão de acordo com o documento de harmonização CENELEC HD – 361. A norma NP – 665 Ê aquela que jå era utilizada em Portugal antes de aparecer o Documento de Harmonização acima indicado.
Condutores de fase F: › preto, castanho, cinzento Condutor neutro N: › azul claro Condutor de protecção PE: › verde/amarelo No Quadro 8, faz-se a correspondência entre as designaçþes antigas e as novas designaçþes de alguns dos condutores e cabos mais utilizados.