Segurança elétrica - Proteção contra curto-circuito

Uma condição de curto-circuito significa que um circuito permite que a corrente flua através de um caminho não intencional com impedância elétrica muito baixa. É um contato direto entre dois pontos de potencial elétrico diferente.

O sistema de proteção contra curto-circuito é dividido nos seguintes sistemas -

Sistema de corrente alternada

  • Contato fase-terra
  • Fase para contato neutro
  • Contato fase a fase
  • Contato entre os enrolamentos de uma máquina elétrica em uma fase

Sistema de corrente direta

  • Contato pólo-solo
  • Contato entre dois pólos

Pode haver várias causas resultando no tipo de contato acima, incluindo danos ao isolamento de condutores, fios e cabos soltos, quebrados ou descascados e deposição de materiais condutores, como poeira, umidade, etc.

Principais causas de curto-circuito

Uma onda repentina de corrente equivale a cem vezes a corrente de trabalho que flui pelo circuito. Isso pode causar danos ao equipamento elétrico. Os dois fenômenos a seguir são responsáveis ​​pelos efeitos devastadores dos curtos-circuitos -

Fenômeno Térmico

Esse fenômeno se refere à energia liberada no circuito elétrico quando a corrente de curto-circuito flui através do circuito. Este efeito térmico resulta nas causas de um curto-circuito -

  • Fusão dos contatos do condutor

  • Danos ao isolamento

  • Geração de arcos elétricos

  • Destruição dos elementos térmicos no relé bimetálico

Fenômeno eletrodinâmico

Este fenômeno se refere à produção de tensões mecânicas intensas quando a corrente se cruza e resulta nas seguintes condições -

  • Quebra dos condutores
  • Repulsão de contatos dentro dos contatores
  • Distorção de condutores em enrolamentos

Dispositivos de proteção contra curto-circuito

Para proteger os dispositivos e as pessoas contra riscos de curto-circuito, dispositivos de proteção são usados ​​em circuitos elétricos. Esses dispositivos podem detectar as falhas e desarmar o circuito imediatamente antes que a corrente de surto alcance o máximo.

Existem dois dispositivos de proteção populares usados ​​com freqüência em todos os circuitos elétricos.

Fusível

O fusível é operado uma vez no circuito e deve ser substituído após a ocorrência do desarme. É útil para proteção fase a fase (monopolar). Oferece alta capacidade de interrupção em baixo volume, o que limita o estresse eletrodinâmico.

As imagens a seguir mostram diferentes tipos de fusível -

Disjuntor

Os disjuntores podem ser reiniciados manualmente ou automaticamente. Ele interrompe automaticamente o circuito em um curto tempo de corte e separa a carga da fonte de alimentação que protege o circuito de qualquer dano. Os gatilhos magnéticos do CB abrem os pólos. CBs limitam os efeitos térmicos e termodinâmicos. Ele funciona mais rápido do que um fusível. Por exemplo, disjuntor em caixa moldada (MCCB), interruptor em caixa moldada (MCS), disjuntor de ar / óleo / SF6 / vácuo (ACB / OCB / SCB / VCB).

As imagens a seguir mostram diferentes tipos de disjuntores:

Características dos dispositivos de proteção contra curto-circuito

Vamos agora aprender as diferentes características dos dispositivos de proteção contra curto-circuito. As características são mostradas abaixo -

Capacidade de ruptura

O valor máximo da corrente de curto-circuito estimada que pode permitir que o dispositivo interrompa o circuito em uma dada tensão é chamado de capacidade de interrupção.

Capacidade de fechamento

A corrente máxima de curto-circuito que pode permitir que o dispositivo alcance sua tensão nominal em uma condição específica é chamada de capacidade de fechamento. É o múltiplo racional da capacidade de interrupção.