Quadro de distribuição residencial – disjuntor geral, circuitos terminais e proteção contra choque

TecnologiaEngenharia elétrica e segurançaIdades 17–18

Usar com minha turma

O quadro de distribuição da casa tem um disjuntor geral, um dispositivo diferencial residual (DR, 30 mA) e disjuntores de circuito que alimentam iluminação, tomadas, ar-condicionado, aquecedor de água e fogão elétrico. Clique num circuito para ligá-lo ou desligá-lo e ver a corrente I = P/(U·cosφ) desse circuito e da casa toda; clique num botão de falha para provocar uma sobrecarga, um curto-circuito ou uma corrente de fuga através de uma pessoa e veja qual disjuntor desarma primeiro. Clique em Rearmar tudo para restabelecer a energia.

Aula: Estrutura da instalação elétrica residencial e seus dispositivos de manobra e proteção: disjuntor geral, disjuntores dos circuitos, dispositivo DR

O que mostra

O quadro de distribuição de uma residência divide a alimentação em circuitos terminais, cada um protegido pelo seu próprio disjuntor, depois de um disjuntor geral e de um dispositivo DR de 30 mA. Os disjuntores respondem à corrente: uma sobrecarga moderada desarma o disjuntor do circuito após um pequeno atraso, um curto-circuito o desarma na hora, e o disjuntor geral só desarma quando a corrente total ultrapassa o seu valor nominal. Uma pessoa que toca uma carcaça energizada conduz apenas dezenas de miliampères, pouco demais para qualquer disjuntor perceber, mas o DR detecta um desequilíbrio acima de 30 mA entre fase e neutro e desliga em até 0,1 s.

Como usar

Clique nos circuitos do diagrama para ligar aparelhos e veja a corrente total se aproximar do valor nominal do disjuntor geral. Selecione um circuito, use Provocar sobrecarga e Curto-circuito e anote qual disjuntor desarma e com que rapidez. Clique em Tocar carcaça (fuga) com DR: sim; depois mude para DR: não e repita. Aumente o controle Carga para ver quando a casa inteira fica sem energia, e clique em Rearmar tudo entre os testes.

Parâmetros que você pode mudar

  • Número de circuitos no quadro 3–5 circuitos
  • Nível de carga de cada circuito 40–200 %
  • Corrente nominal do disjuntor geral 20–63 A
  • Falha simulada Sem falha, Sobrecarga no circuito (ligar um aparelho de alta potência), Curto-circuito (fio fase encostando no neutro), Corrente de fuga por uma pessoa que toca a carcaça de um aparelho
  • DR (dispositivo diferencial residual de 30 mA) instalado

Perguntas para explorar

  1. Por que o disjuntor de um circuito não protege uma pessoa que toca uma carcaça energizada, enquanto o DR protege?
  2. Quando um circuito entra em curto, qual disjuntor desarma primeiro e por que os outros circuitos continuam com energia?
  3. Com os cinco circuitos ligados a 100 % de carga, qual corrente nominal o disjuntor geral precisa ter para não desarmar?