Qual é o princípio de funcionamento de um disjuntor?

O princípio de funcionamento de umdisjuntorgira em torno da lógica central de monitorar, julgar e executar.  Através de seu mecanismo de disparo integrado e sistema de extinção de arco, ele consegue controle normal de comutação de circuito e desconexão rápida de circuitos defeituosos.  Pode ser dividido em duas partes: estado operacional normal e estado de proteção contra falhas. O sistema de extinção de arco é um componente auxiliar essencial que garante uma desconexão confiável.

Estado operacional normal: conexão e desconexão do circuito

Fechamento Manual/Elétrico: O operador utiliza uma alça ou mecanismo elétrico para mover o contato móvel do disjuntor em direção ao contato estacionário, estabelecendo contato e fechando o circuito, permitindo a transmissão normal de energia. Após o fechamento, o mecanismo de travamento fixa o contato móvel na posição fechada, mantendo a continuidade do circuito.

Desconexão Manual: Quando a alavanca de desconexão é puxada, o mecanismo de travamento é desbloqueado e a força da mola de retorno faz com que o contato móvel se separe do contato estacionário, interrompendo o circuito. Se a corrente neste momento for pequena, o arco gerado entre os contatos se extinguirá.

Estado de proteção contra falhas: disparo automático e desconexão do circuito

Quando o circuito apresenta falhas como sobrecarga, curto-circuito ou subtensão, a unidade de disparo integrada acionará o mecanismo de travamento para destravar, obtendo desarme automático. Diferentes faltas correspondem a diferentes princípios de disparo:

Proteção contra sobrecarga (princípio de disparo térmico)

Componente central: Tira bimetálica (composta por duas tiras metálicas com coeficientes de expansão térmica significativamente diferentes).

Lógica de funcionamento: Quando o circuito está sobrecarregado, a corrente excede continuamente o valor nominal, fazendo com que a tira bimetálica dobre e se deforme devido ao aquecimento. Quando a deformação atinge um limite, ela empurra o mecanismo de travamento para destravar e o contato móvel desconecta o circuito sob a ação da mola.

Características: Ação retardada; sobrecargas de curto prazo (como partida de motor) não provocarão disparo, evitando falsos disparos.

Proteção contra curto-circuito (princípio de disparo eletromagnético)

Componente central: Bobina eletromagnética (enrolada em um núcleo de ferro).

Lógica de funcionamento: Quando ocorre um curto-circuito, a corrente aumenta instantaneamente para dezenas ou até centenas de vezes o valor nominal. A bobina eletromagnética gera uma forte força eletromagnética, atraindo o núcleo de ferro para atingir o mecanismo de travamento, destravando-o instantaneamente.

Características: Ação rápida em nível de milissegundos; pode desconectar o circuito em um tempo muito curto, evitando danos ao equipamento por arco ou causando incêndios. Proteção contra subtensão/perda de tensão (princípio de disparo por subtensão)

Componente central: Bobina de disparo de subtensão, conectada em paralelo ao circuito para monitorar a tensão.

Lógica de funcionamento: Quando a tensão cai abaixo de aproximadamente 70% do valor nominal ou é totalmente perdida, a força eletromagnética da bobina de disparo desaparece e o núcleo de ferro, sob a ação de uma mola, aciona o destravamento da trava, desconectando assim o circuito.

Função: Evita o mau funcionamento e danos do equipamento devido à baixa tensão, além de evitar riscos de segurança causados ​​pela inicialização repentina do equipamento quando a energia é restaurada.

Proteção contra Vazamento (Princípio de Proteção Contra Corrente Residual)

Componente principal: Transformador de corrente de sequência zero.

Lógica de funcionamento: Em circunstâncias normais, a corrente na linha de fase e na linha neutra são iguais em magnitude e opostas em direção. O fluxo magnético no núcleo do transformador se anula, resultando em nenhuma saída de corrente induzida; quando ocorre um vazamento (como um choque elétrico em uma pessoa), parte da corrente flui pelo solo, causando um desequilíbrio na corrente bifásica. O transformador gera um sinal induzido, acionando o dispositivo de disparo.

Características: Baixo limite de operação (geralmente 30mA), priorizando a segurança pessoal.