Corrente de Curto-Circuito! O que é? Como Calcular?
Como você faz a escolha do disjuntor? O que você leva em consideração? Muitas pessoas pensam que a escolha de um disjuntor é feita somente determinando a corrente nominal do dispositivo, ou seja, a corrente elétrica máxima que o disjuntor suporta, além da curva de ruptura do mesmo.
Porém, esses não são os únicos fatores de escolha! Neste artigo o Mundo da Elétrica vai falar sobre um importante fator de escolha do disjuntor, a corrente de curto-circuito. Então, vamos lá pessoal!
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Fatores para a escolha de um disjuntor
Além da corrente elétrica nominal do disjuntor e da curva de disparo, uma outra informação muito importante para a sua correta especificação é o nível máximo da corrente de curto-circuito que este disjuntor suporta.
Principais Fatores de Escolha de um Disjuntor!
Para saber a corrente de curto-circuito máxima ou o ICN do disjuntor, é preciso conhecer a corrente de curto-circuito do ponto em que ele será instalado.
O que é ICN/ICU?
ICN ou ICU basicamente significa o maior valor eficaz da corrente elétrica simétrica que o disjuntor é capaz de interromper sem ser danificado. Geralmente esse valor eficaz é bem alto, na casa dos KA, ou seja, mais de 1000A!
A corrente nominal é determinada pela carga da instalação, porém, a corrente de curto-circuito de modo geral não depende da carga, e sim das características do sistema elétrico de distribuição.
Os disjuntores de proteção devem ser capazes de interromper um curto-circuito de valor, no mínimo, igual ao valor da corrente de curto-circuito do ponto onde foram instalados. Caso o disjuntor não esteja dimensionado para interromper essa corrente de falta, ele corre o risco de explodir!
A capacidade de operação em curto circuito é determinada por uma indicação no disjuntor, que aparece na imagem abaixo. Essa indicação é identificada como ICN ou ICU.
O ICN ou ICU é Representado desta forma nos Disjuntores.
Para escolher um disjuntor ou determinar o ICN de um disjuntor, é necessário conhecer o nível do curto-circuito no ponto da instalação!
Como obter o valor da corrente de curto-circuito?
Como esta informação é determinada predominantemente pelas características da rede, a empresa concessionária de energia é a responsável por fornecer a potência do curto-circuito no ponto da alimentação.
Mas por que o nível de curto circuito é determinado pelas características da rede? Ele é determinado assim, porque o que limita o curto circuito são as impedâncias dos geradores, cabos e equipamentos como por exemplo, os transformadores na rede de distribuição.
Caso você não consiga essa informação com a concessionária de energia, é possível fazer uma boa aproximação.
Como calcular a corrente de curto-circuito?
Podemos considerar que a potência de curto-circuito do sistema seja infinita. Dessa forma, a corrente de curto-circuito será limitada somente pela impedância do transformador!
Então, para calcular a corrente de curto circuito na saída do transformador, basta pegar a corrente nominal desse transformador e dividir pela impedância percentual do mesmo.
A ABNT na norma NBR 5356, estabelece valores típicos para a impedância percentual dos transformadores:
- 4% até 630KVA
- 5% de 630KVA até 1000KVA
A corrente nominal do transformador pode ser calculada a partir da potência nominal e da tensão nominal do transformador.
Para exemplificar, vamos usar um caso onde se tem um transformador na rede de distribuição próximo da residência que vamos especificar os disjuntores.
Vamos considerar um transformador com potência elétrica de 45KVA e uma tensão de alimentação da residência de 220V fase-fase. Nesta potência, a impedância percentual típica é de 4%.
Primeiro, nós iremos calcular a corrente nominal do transformador, que é dada pela equação da imagem abaixo.
Fórmula para Cálculo da Corrente Nominal do Transformador!
Substituindo os valores, podemos ver que a corrente nominal é igual a 45kVA sobre 220V multiplicado pela raiz de três, cujo resultado é igual a 118,11A.
Substituição e Resultado da Fórmula.
Já a corrente de curto-circuito é dada por essa equação abaixo.
Fórmula para Cálculo da Corrente de Curto-Circuito!
Substituindo os valores novamente, podemos ver que a corrente de curto-circuito é igual a 118,11A dividido por 0,04. Então a corrente de curto-circuito é igual a 2.952,76A ou 2,95KA.
Valor da Corrente de Curto-Circuito do Exemplo!
É importante perceber que 4% é um valor percentual, e para a fórmula precisamos de um número absoluto. Para isso, basta dividir 4% por 100, o que resulta no número 0,04 da equação.
Tendo em vista as considerações que fizemos, este é o valor estimado para a corrente de curto-circuito. Porém, a corrente de curto-circuito real será menor. Isso acontece porque entre o transformador do poste e um possível ponto de curto-circuito na sua residência, haverá uma impedância dos condutores! O que contribuirá para reduzir a corrente de curto.
Então para a situação do nosso exemplo, o disjuntor deve ser capaz de interromper uma corrente de curto-circuito igual ou superior à 2,95kA. Portanto o ICU do disjuntor deve ser no mínimo 2,95kA.
Para escolher um disjuntor, é importante saber sobre o curto-circuito e a sobrecarga. Você os conhece? Sabe a diferença entre eles? Para aprender sobre esses dois fenômenos elétricos, assista o vídeo abaixo do canal Mundo da Elétrica. Com certeza ele vai te ajudar a aumentar os seus conhecimentos! E não se esqueça de curtir o vídeo e se inscrever no nosso canal.
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Sobre o autor
Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.
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