O disjuntor é um dispositivo de segurança obrigatório em toda instalação elétrica, sejam residenciais, comerciais e industriais. Sua função principal é proteger os circuitos elétricos contra danos causados por sobrecarga ou curto-circuito. Para entender a importância e a funcionalidade do disjuntor, é crucial distinguir entre suas duas principais características de proteção: a função térmica e a função magnética. Ambas são fundamentais para a segurança elétrica, mas operam sob diferentes condições e mecanismos.

Função Térmica

A função térmica de um disjuntor é projetada para proteger contra sobrecargas de longa duração que podem aquecer os fios e causar incêndios ou danos aos equipamentos elétricos. Sobrecargas ocorrem quando muitos dispositivos são utilizados ao mesmo tempo, em um circuito, ou quando um equipamento consome mais corrente do que o previsto. Isso pode levar ao aquecimento excessivo dos fios.

O princípio de operação da função térmica baseia-se na dilatação de metais. Internamente, o disjuntor possui um bimetal, que é uma tira composta por dois metais com coeficientes de expansão térmica diferentes soldados um ao outro. Quando a corrente elétrica excede um certo limite, o calor gerado pela sobrecarga faz com que o bimetal se curve, acionando o mecanismo que abre o circuito, interrompendo a passagem de corrente. Este processo não é imediato; o disjuntor leva um certo tempo para desarmar, permitindo sobrecargas de curta duração sem interromper o circuito, como no caso do acionamento de motores.

Função Magnética

A função magnética, por outro lado, é projetada para proteger contra curtos-circuitos, uma condição muito mais crítica e potencialmente perigosa do que as sobrecargas. Um curto-circuito ocorre quando há uma conexão direta entre dois pontos de diferentes potenciais elétricos sem uma resistência adequada entre eles, causando um fluxo massivo de corrente elétrica através do circuito.

O mecanismo magnético de um disjuntor utiliza um solenoide ou bobina através da qual a corrente do circuito flui. Em situações normais, a força magnética gerada não é suficiente para acionar o mecanismo de desarme. No entanto, em caso de curto-circuito, a corrente aumenta abruptamente, gerando uma forte força magnética que aciona imediatamente o mecanismo, abrindo o circuito e interrompendo a corrente para evitar danos.

Quais os tipos de disjuntor

Existem diversos tipos de disjuntor, vamos abordar aqui os principais, utilizados em baixa tensão.

OS disjuntores devem ter a capacidade de abrir as fases de um circuito, como nosso sistema é trifásico, os disjuntores podem proteger circuitos de uma, duas ou três fases, assim sendo são eles Monopolares (1 fase), bipolares (2 fases) ou tripolares (3 fases)

Disjuntor termomagnético: São os disjuntores mais comuns, utilizados em quadros de distribuição, residenciais, comerciais, a fixação desses disjuntores pode ser do tipo DIN (padrão de trilho) ou NEMA (padrão com fixação em suporte padrão específico).

Disjuntor térmico: Esse padrão é antigo, porém ainda encontramos muitos por aí, normalmente no padrão NEMA, disjuntores pretos antigos, esses não possuem a função magnética, em representam potencial perigo em eventuais curto circuitos.

Disjuntor Caixa moldada: São os disjuntores de maior porte, normalmente utilizados como disjuntor geral de algum quado, ou mesmo para distribuição de grandes circuitos, esses não são fixados em trilhos, e sim direto na placa dos painéis, sempre trifásicos, normalmente acima dos 32A, chegando até altos valores, como 200, 800, 1600, 2000A ou até mesmo maiores.

Disjuntor motor: Como o nome já diz, são disjuntores específicos para uso em motores, estes possume uma capacidade de corrente nominal ajustável e possuem uma maior tolerância de corrente de partida.

Disjuntor CC: Pàra corrente contínua, NUNCA, repito, NUNCA devem ser utilizados disjutores AC, o seccionamento de uma corrente alternada e contínua são diferentes, visto que na corrente alternada os valores de corrente variam, então na corrente contínua é muito mais propício um arco elétrico, desta forma devem ser utilizados disjuntores específicos. Aplicação normal destes disjuntores são para painéis solares, bancos de bateria, circuitos de comando.

Esses são os tipos mais convencionais para baixa tensão, já para alta tensão existem disjuntores específicos, motorizados, com mola, dependendo muito da magnitude de corrente e níveis de tensão.

Curva de corrente dos disjuntores

A curva de corrente, tem relação com as capacidades e multiplicadores de corrente, podendo ser do tipo B, C ou D.

na função térmica, mostra o tempo em que levaria o desarme de um disjuntor, por exemplo, um disjuntor de 20A, não irá desarmar imediantamento se a corrente passar de 20A, por exemplo, em 21A levaria um determinado tempo, em 25A levaria um tempo menor, em 40A um tempo bem mais curto e assim por diante.

O desarme pelo magnético também é afetado pela curva, sendo assim, um multiplicador da corrente norminal.

Padrão das curvas:

B - 3 à 5 vezes corrente nominal;

C - 5 à 10 vezes corrente nominal;

D - 10 à 20 vezes corrente nominal;

Assim, caso um motor, por exemplo, quando acionado, tem um pico de corrente de aproximadamente 7, 8 vezes, assim sendo, um disjuntor B não suportaria esse tipo de aplicação.

Quanto maior a curva, menor a sensibilidade do disjuntor.

Corrente de curto-circuito

Essa é a corrente máxima que o disjuntor suporta em um eventual curto-circuito, disjuntores termomagnéticos convencionais normalmente operam em 3kA, ou seja, suportam até 3000A de curto, também é normal encontrar disjuntores de 5kA para os disjuntores gerais e até de 10kA para usos industriais.

Como escolher um disjuntor?

Embora seja muito comum pensar que o disjuntor vai proteger algum equipamento, essa não é a principal função, os disjuntores servem para proteger os condutores, esses que por sua vez devem estar conforme as cargas.

Então como escolher um disjuntor?

Devemos ter em mente que, para a correta proteção dos condutores, os disjuntores deverão desarmar antes que os cabos sejam danificados, ou seja, devem possuir uma corrente menor ou igual a corrente suportada pelo condutor.

Exemplo 1:

Chuveiro: 6800W em 220V, sua corrente nominal seria de 30,9A;

um condutor de 6mm suporta até 36A (método de instalação B3);

O disjuntor, deve suportar a corrente do circuito e respeitar a capacidade do condutor, deste modo um disjuntor de 32A seria suficiente.

Exemplo 2:

Chuveiro: 7500W em 220V, sua corrente nominal seria de 34,1A;

um condutor de 6mm suporta até 36A (método de instalação B3);

Quanto aos disjuntores, o disjuntor de 32A protege o condutor, porém não comporta a corrente do circuito, o próximo disjuntor é de 40A, que suporta o circuito, porém ultrapassa a capacidade do condutor.

Solução: Utilizar o próximo condutor, que seria de 10mm, com capacidade de até 50A, nesse caso podemos utilizar um disjuntor de 40A, que consegue proteger o condutor e suportar a carga.

O disjuntor está desarmando, posso trocar por um maior?

Primeiro devemos analisar qual a causa do desarme, que pode ser por curto ou por sobrecorrente, se o circuito exigir mais corrente do que o disjuntor suporta, precisamos analisar se o condutor suportaria a corrente, caso negativo, deverá ser trocado o condutor primeiramente e depois o disjuntor.

Conclusão

A integração das funções térmica e magnética nos disjuntores garante uma proteção abrangente para os sistemas elétricos. A função térmica protege contra danos a longo prazo causados por sobrecargas, enquanto a função magnética oferece uma resposta rápida para prevenir os efeitos perigosos de curtos-circuitos. Juntas, essas funções asseguram que os circuitos elétricos operem de maneira segura e eficiente, protegendo equipamentos e, mais importante, vidas humanas contra os riscos associados à eletricidade.