Um disjuntor, ou, mais simplesmente, uma máquina automática é um dispositivo elétrico familiar a quase todos. Todos sabem que a máquina desliga a rede caso surja algum problema. Se não for inteligente, então esses problemas - muita corrente elétrica. A corrente elétrica excessiva é perigosa devido à falha de todos os condutores e aparelhos elétricos domésticos, possível superaquecimento, incêndio e, consequentemente, incêndio. Portanto, a proteção contra altas correntes é um clássico dos circuitos elétricos e existia no início da eletrificação.
Qualquer dispositivo de proteção contra sobrecorrente tem duas tarefas importantes:
1) reconhecer corrente muito alta no tempo e com precisão;
2) interromper o circuito antes que esta corrente possa causar algum dano.
Neste caso, altas correntes podem ser divididas em duas categorias:
1) grandes correntes causadas por sobrecarga da rede (por exemplo, ligar um grande número de eletrodomésticos ou o mau funcionamento de alguns deles);
2) sobrecorrentes de curto-circuito, quando o neutro e os condutores de fase estão diretamente fechados entre si, desviando a carga.
Pode parecer estranho para alguns, mas é com sobrecorrentes de curto-circuito que tudo é extremamente simples. Os modernos relés eletromagnéticos determinam com facilidade e precisão o curto-circuito e desconectam a carga em uma fração de segundo, evitando até mesmo o menor dano aos condutores e equipamentos.
Com correntes de sobrecarga, tudo fica mais complicado. Essa corrente não difere muito da nominal, por algum tempo pode fluir pelo circuito completamente sem consequências. Portanto, não há necessidade de desligar essa corrente instantaneamente, especialmente porque ela pode surgir por um período muito curto. A situação é agravada pelo fato de que cada rede tem seu próprio limite de corrente de sobrecarga. E nem mesmo um.
Existem várias correntes, para cada uma delas é teoricamente possível determinar seu tempo máximo de desconexão da rede, variando de alguns segundos a dezenas de minutos. Mas os falsos alarmes também devem ser excluídos: se a corrente for inofensiva para a rede, o desligamento não deve ocorrer após um minuto ou uma hora - nunca.
Acontece que a configuração da operação de proteção de sobrecarga deve ser ajustada para uma carga específica, suas faixas devem ser alteradas. E, claro, antes de instalar o dispositivo de proteção contra sobrecarga, ele deve ser carregado e verificado.
Portanto, nas “máquinas automáticas” modernas existem três tipos de relés: mecânico - para ligar e desligar manualmente, eletromagnético (solenóide) - para desligar correntes de curto-circuito e o mais difícil - térmico para proteção de sobrecarga. É a característica dos disparos térmicos e eletromagnéticos que é a característica do disjuntor, que é indicada por uma letra latina na caixa na frente do número que indica a corrente nominal do dispositivo.
Esta característica significa:
a) a faixa de operação da proteção contra sobrecarga, devido aos parâmetros da placa bimetálica embutida, que dobra e interrompe o circuito quando uma grande corrente elétrica passa por ela. O ajuste fino é obtido por um parafuso de ajuste que aperta essa mesma placa;
b) a faixa de operação da proteção de sobrecorrente, devido aos parâmetros do solenóide embutido.
Abaixo listamos as características dos disjuntores modulares, falamos sobre como eles se diferenciam e para que se destinam as máquinas que os possuem. Todas as características representam a relação entre a corrente de carga e o tempo de trip nessa corrente.
1) MA característica - sem liberação térmica. Na verdade, nem sempre é necessário. Por exemplo, a proteção de motores elétricos é freqüentemente realizada com relés de corrente máxima e, nesse caso, uma máquina automática só é necessária para proteção contra correntes de curto-circuito.
2) Característica A. A liberação térmica da máquina desta característica pode ser disparada já em uma corrente igual a 1,3 da nominal. Nesse caso, o tempo de desligamento será de cerca de uma hora. Com uma corrente que excede o nominal duas vezes, uma liberação eletromagnética pode entrar em ação, que é disparada em cerca de 0,05 segundos. Mas se, quando a corrente é excedida duas vezes, o solenóide ainda não funciona, então a liberação térmica ainda permanece "em jogo", desconectando a carga após cerca de 20-30 segundos. Com uma corrente superior a três vezes o valor nominal, o relé eletromagnético tem garantia de operação em centésimos de segundo.
Os disjuntores de característica A são instalados nos circuitos onde não podem ocorrer sobrecargas de curto prazo durante a operação normal. Um exemplo são os circuitos que contêm dispositivos com elementos semicondutores que podem falhar se a corrente for ligeiramente excedida.
3) Característica B. A característica dessas máquinas automáticas difere da característica A, pois o relé eletromagnético só pode operar com uma corrente superior à nominal, não duas, mas três ou mais vezes. O tempo de resposta do solenóide é de apenas 0,015 segundos. A liberação térmica em caso de sobrecarga tripla da máquina B desarmará em 4-5 segundos. O funcionamento garantido da máquina ocorre com uma sobrecarga quíntupla para a corrente alternada e com uma carga que excede os 7,5 vezes nominais em circuitos CC.
Os disjuntores de característica B são usados em redes de iluminação, bem como em outras redes nas quais o aumento da corrente inicial é pequeno ou totalmente ausente.
4) Característica C. Esta é a característica mais famosa para a maioria dos eletricistas. Os disjuntores C são caracterizados por uma capacidade de sobrecarga ainda maior em comparação com os disjuntores B e A. Assim, a corrente operacional mínima do disparador eletromagnético de um disjuntor automático de característica C é cinco vezes a corrente nominal. Com a mesma corrente, o disparo térmico é disparado após 1,5 segundos, e o funcionamento garantido do disparador eletromagnético ocorre com sobrecarga dez vezes maior para a corrente alternada e com sobrecarga 15 vezes para os circuitos de corrente contínua.
Os disjuntores C são recomendados para instalação em redes com carga mista, assumindo correntes de energização moderadas, devido às quais os painéis elétricos domésticos contêm precisamente este tipo de disjuntor.
5) Característica D - tem uma capacidade de sobrecarga muito alta. A corrente operacional mínima do solenóide eletromagnético desta máquina é de dez correntes nominais, e a liberação térmica pode ser acionada em 0,4 segundos. A operação garantida é fornecida com sobrecorrente de vinte vezes.
Os disjuntores de característica D destinam-se principalmente a conectar motores elétricos com altas correntes de partida.
6) A característica K é caracterizada por uma grande variação entre a corrente máxima de operação do solenóide nos circuitos CA e CC. A corrente de sobrecarga mínima na qual o relé eletromagnético pode desarmar é de oito correntes nominais para esses disjuntores, e a corrente de desarme garantida da mesma proteção é de 12 correntes nominais no circuito CA e 18 correntes nominais no circuito CC. O tempo de disparo da liberação eletromagnética é de até 0,02 segundos. A liberação térmica da máquina K pode disparar em uma corrente que excede a corrente nominal em apenas 1,05 vezes.
Devido a esses recursos da característica K, essas máquinas são usadas para conectar uma carga puramente indutiva.
7) A característica Z também apresenta diferenças nas correntes de funcionamento garantido do relé eletromagnético nos circuitos CA e CC. A corrente operacional mínima possível do solenóide para esses disjuntores é dois valores nominais, e a corrente operacional garantida do relé eletromagnético é de três correntes nominais para circuitos CA e 4,5 correntes nominais para circuitos CC. O disparo térmico dos disjuntores Z, como o dos disjuntores K, pode operar a uma corrente de 1,05 da corrente nominal.
Os disjuntores Z são usados apenas para conectar dispositivos eletrônicos.
