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Um disjuntor é um interruptor elétrico projetado para proteger um circuito elétrico de danos causados por falhas na alimentação elétrica, principalmente devido a situações de sobrecorrentes, causadas por exemplo por excesso de carga ou um curto-circuito.[1]
Uma das principais características dos disjuntores é a sua capacidade de serem rearmados, após atuarem para a interrupção do circuito, em virtude da ocorrência de uma falha. Diferem assim dos fusíveis, que também são utilizados para proteção de circuitos, mas que se tornam inutilizáveis após a atuação.
Apesar de não serem indicados para tal, os disjuntores podem ser utilizados como dispositivos de manobra em casos especiais, nestes casos, funcionando como um interruptor do circuito.
Existem diversos tipos de disjuntores, que podem ser desde pequenos dispositivos que protegem a instalação elétrica de uma única habitação até grandes dispositivos que protegem os circuitos de alta tensão que alimentam uma cidade inteira.[2]
Os disjuntores térmicos utilizam a deformação de placas bimetálicas causada pelo seu aquecimento.[3] Quando uma corrente elétrica excessiva atravessa a placa bimetálica ou quando atravessa uma bobina situada próxima dessa placa, aquece-a, por efeito Joule, diretamente no primeiro caso e indiretamente no segundo, causando a sua deformação. A deformação desencadeia mecanicamente a interrupção de um contato.
Um disjuntor térmico é um sistema eletromecânico simples e robusto, porém não é muito preciso e dispõe de um tempo de reação relativamente lento para atuação.
A proteção térmica tem como função principal a de proteger os condutores contra os sobreaquecimentos provocados por sobrecorrentes elétricas prolongadas no circuito.
Na ocorrência de uma subida brusca na intensidade da corrente elétrica, como é o caso de um curto-circuito, a forte variação de intensidade produz - segundo as leis do eletromagnetismo - uma forte variação do campo magnético em uma bobina interna ao disjuntor. O campo magnético induzido provoca o deslocamento do núcleo dessa bobina, feito normalmente de um material ferromagnético, este movimento faz com que o circuito elétrico se abra, completando assim sua proteção. A interrupção é instantânea no caso de uma bobina rápida ou controlada por um fluido no caso de uma bobina que permite disparos controlados.
O tipo de funcionamento dos disjuntores magnéticos permite-lhes substituir os fusíveis na proteção contra curto-circuitos. O valor de intensidade da corrente elétrica para atuação nesses casos pode ser de três a 15 vezes a intensidade nominal. Várias curvas de disparo estão disponíveis para os vários tipos de circuitos existentes, seja corrente contínua, seja corrente alternada de diversas frequências.
É um disjuntor com uma combinação das funções descritas acima. O disjuntor termomagnético é o mais utilizado em instalações elétricas residenciais e comerciais.
Esse tipo de disjuntor possui três funções:
As características de disparo do disjuntor são fornecidas pelos fabricantes através de duas informações principais: corrente nominal e curva de disparo. Outras características são importantes para o dimensionamento, tais como: tensão nominal, corrente máxima de interrupção do disjuntor e número de pólos (unipolar, bipolar ou tripolar).[5]
Para a interrupção de altas correntes, especialmente na presença de circuitos indutivos, são necessários mecanismos especiais para a interrupção do arco voltaico (ou arco elétrico), resultante na abertura dos pólos. Para aplicações de grande potência, esta corrente de curto-circuito, pode alcançar valores de 100 kA.
Após a interrupção, o disjuntor deve isolar e resistir às tensões do sistema. Por fim, o disjuntor deve atuar quando comandado, ou seja, deve haver um alto grau de confiabilidade.
Alguns tipos de disjuntores de alta potência:
Um típico disjuntor é mostrado na figura ao lado, seus principais componentes são:
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