Quando se trata de proteger sistemas elétricos contra sobrecargas e curtos-circuitos, o cascateamento de disjuntores emerge como uma estratégia eficaz e econômica.
Neste artigo, exploraremos como o cascateamento de disjuntores funciona, a importância da escolha adequada dos disjuntores e como essa prática pode otimizar os custos e garantir a continuidade operacional.
Introdução
Conforme explicado em meu último post (Seletividade do disjuntor para se manter a energia disponível), vimos como a coordenação de disjuntores usando seletividade ajuda a minimizar o impacto de uma sobrecarga, curto-circuito ou falha de aterramento, certificando-se de que apenas o disjuntor a jusante mais próximo da falha desarme.
Isso ajuda a preservar a continuidade da energia para o resto da instalação, ao mesmo tempo que torna mais fácil para a equipe da instalação localizar a falha. No entanto, as organizações também precisam manter o custo de sua infraestrutura elétrica sob controle.
Felizmente, o investimento pode ser otimizado aplicando o cascateamento dos disjuntores, às vezes conhecido como “proteção de backup” ou “classificação em série“. Isso pode reduzir o custo de dispositivos à jusante em até 40%.
Como funciona o cascateamento ?
O cascateamento de disjuntores é um método de coordenação de proteção que envolve a instalação de disjuntores em uma configuração hierárquica.
Quando uma sobrecarga ou curto-circuito ocorre, o disjuntor mais próximo do ponto de falha deve ser o primeiro a desligar, protegendo assim o sistema como um todo. Isso é alcançado através da definição cuidadosa das características de disparo e tempo de cada disjuntor, garantindo que o disjuntor mais próximo da falha seja o mais sensível.
Em outras palavras, o cascateamento entre dois disjuntores é obtido usando o disparo do disjuntor A a montante para ajudar o disjuntor B a jusante (lado da carga) a interromper a corrente. Isso permite a seleção de dispositivos a jusante com menor capacidade de interrupção e, portanto, menor custo.
Assim, o disjuntor a montante ajuda os dispositivos a jusante a interromper as correntes de curto-circuito maiores do que as correntes de curto-circuito mais altas que eles podem interromper. O disjuntor a montante faz isso deixando passar uma corrente muito mais baixa que todos os dispositivos a jusante podem suportar.
Escolha dos disjuntores para cascateamento
Mas como ter certeza de que está escolhendo os modelos e classificações de disjuntores corretos para uma operação segura e confiável? Isso requer o uso de tabelas em cascateamento que fornecem a capacidade de interrupção reforçada para um disjuntor a jusante de acordo com o disjuntor a montante.
Ao implementar o cascateamento de disjuntores, a escolha dos disjuntores certos é fundamental. Estes são os principais pontos a serem considerados ao selecionar os disjuntores para cascateamento:
- Corrente Nominal Adequada: os disjuntores devem ser dimensionados de acordo com a corrente nominal do circuito que protegem, garantindo que possam lidar com as cargas esperadas sem disparar erroneamente.
- Curva de Disparo: escolher a curva de disparo certa é crucial para garantir uma resposta adequada do disjuntor às condições de sobrecarga e curto-circuito. Curvas mais sensíveis são preferíveis para disjuntores mais próximos da carga.
- Tempo de Disparo: a configuração do tempo de disparo de cada disjuntor deve ser coordenada para garantir que o disjuntor mais próximo do ponto de falha desligue primeiro, minimizando assim o tempo de interrupção e os danos ao sistema.
A Schneider Electric oferece uma ferramenta online que torna o uso de mesas em cascata mais rápido e fácil. E nossos disjuntores das séries MasterPact, ComPact e Acti9 oferecem um número limitado de tamanhos de carcaça e modelos para tornar este processo ainda mais simples.
Os disjuntores a montante e a jusante devem ser testados pelo fabricante para garantir que combinados possam suportar a corrente total projetada de curto-circuito.
Otimizando custos e continuidade
Por princípio, o cascateamento está em contradição com a seletividade. Mas você pode obter os benefícios de custo com o cascateamento, além das vantagens de continuidade de serviço e seletividade?
A resposta é sim! Existem tabelas especiais chamadas ‘seletividade aprimorada em cascata’. Essa combinação pode funcionar, especialmente com a tecnologia de seletividade de energia implementada nos disjuntores Compact NSX, que podem melhorar a capacidade de interrupção dos disjuntores à jusante, ao mesmo tempo que oferece desempenho de alta seletividade.
Como é que isso funciona? Vejamos:
- Considere um disjuntor B a jusante, que vê uma corrente de curto-circuito muito alta e desarma muito rápido.
- Ao mesmo tempo, o disjuntor A a montante vê uma corrente de curto-circuito limitada em comparação com sua capacidade de interrupção.
- Porém, essa corrente induz uma repulsão nos contatos do disjuntor A a montante, que por sua vez, causa uma tensão de arco que aumenta a limitação de corrente.
- Esta energia do arco não é alta o suficiente para desarmar o disjuntor a montante, então está ajudando o disjuntor B a desarmar, sem desarmar a si mesmo.
Finalmente, quando a seletividade é necessária, recomendo especificar:
- A seletividade total é necessária e o backup não é permitido.
- A seletividade total é necessária, se o backup for aplicado, a seletividade aprimorada até a corrente máxima de curto-circuito deve ser verificada.
Para aprender mais sobre a coordenação do disjuntor, recomendamos que você use o software EcoStruxure Power Design para otimizar seu projeto de rede, calcular e dimensionar seus componentes de instalação elétrica.
Alternativamente, você pode usar a Ferramenta de cálculos elétricos ou baixar nosso Guia de seletividade, cascata e coordenação.
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