Protetor de circuito (CP) x disjuntor (NFB) e fusível

Imagine uma máquina enviada do Japão. No diagrama do painel de comando, as saídas de 24 V CC alimentam uma fileira de dispositivos pequenos marcados "CP", cada um com uma especificação como "2P 3A". A lista de peças os chama de sākitto purotekuta (protetor de circuito). Um deles desarma toda vez que a máquina parte, e alguém da equipe sugere trocá-lo por um minidisjuntor nacional de mesma corrente, ou pelo próximo valor acima.

O protetor de circuito (CP) protege equipamentos e circuitos de comando contra sobrecorrente. Um disjuntor marcado NFB ou MCCB protege a fiação. Eles seguem normas diferentes e têm funções diferentes. Por isso, a mesma corrente nominal não faz de um deles um substituto direto do outro, nem de um fusível.

Este guia explica o que é um CP, como ele desarma e como ler a notação P/E e os códigos de modelo. Mostra também como ele difere de um NFB, de um fusível e de um DR, o que verificar ao especificar ou substituir um CP e por que rearmar o CP não é o mesmo que reiniciar a máquina. No final há um checklist, perguntas para o fornecedor japonês e um modelo de e-mail.

Sumário

1. Pontos-chave
2. Referência rápida: dispositivos de proteção nos diagramas japoneses
3. O que é um protetor de circuito (CP)?
4. Como o protetor de circuito desarma
5. Lendo a notação do CP: polos, elementos e códigos de modelo
6. Protetor de circuito x disjuntor (NFB/MCCB)
7. Protetor de circuito x fusível
8. Protetor de circuito x ELB (disjuntor de fuga à terra / DR)
9. Especificar ou substituir um protetor de circuito
10. Depois do desarme: rearmar o CP x reiniciar a máquina
11. Quem trabalha no Brasil: o que ter em mente
12. Checklist antes de substituir ou redimensionar um CP
13. Perguntas para o fornecedor japonês
14. Limites deste guia
15. Perguntas frequentes
16. Fontes

Pontos-chave

• CP = protetor de circuito (circuit protector), em japonês formal kiki hogo-yō shadanki ("disjuntor para proteção de equipamento"). A norma japonesa é a JIS C 4610, baseada na IEC 60934, Circuit-breakers for equipment (CBE)
• O CP protege dispositivos e circuitos de comando dentro do equipamento. O NFB/MCCB protege a fiação. O CP não substitui a proteção da fiação a montante
• "2P1E" significa dois polos e um elemento de disparo por sobrecorrente, não duas fontes de alimentação
• Especificar um CP exige mais que a corrente nominal: verifique CA ou CC, tensão, corrente de energização (inrush) e sua duração, capacidade de interrupção na sua tensão, limitação de corrente da fonte CC, temperatura do painel e contatos auxiliares
• "Auto reset" (jidō risetto) em um CP não significa necessariamente que o circuito religa sozinho. Quando a máquina pode reiniciar é outra decisão, tomada com base no risco da máquina
• Se o CP continua desarmando, encontre a causa antes de pensar em uma corrente nominal maior

Referência rápida: dispositivos de proteção nos diagramas japoneses

Use a tabela para ligar o rótulo de um diagrama ou lista de peças japonesa ao dispositivo a que ele se refere. A última coluna mostra a categoria mais próxima fora do Japão e no Brasil. Isso não significa que os produtos sejam intercambiáveis.

Rótulo que você pode ver	O que é	Função principal	Norma japonesa	Categoria mais próxima fora do Japão
CP, CBE, sākitto purotekuta (protetor de circuito), kiki hogo-yō shadanki	Protetor de circuito / disjuntor para equipamentos	Proteção contra sobrecorrente de dispositivos e circuitos de comando dentro do equipamento	JIS C 4610 (tipos mecânicos)	CBE (IEC 60934). Na América do Norte, os CPs costumam ser certificados como protetores suplementares UL 1077. Não confirmamos uma NBR equivalente à IEC 60934: consulte o fornecedor
NFB, MCCB, haisen-yō shadanki	Disjuntor de caixa moldada	Proteção da fiação contra sobrecarga e curto-circuito	JIS C 8201-2-1	MCCB (IEC 60947-2; no Brasil, ABNT NBR IEC 60947-2). Minidisjuntores: ABNT NBR NM 60898. Nos EUA, disjuntores de circuito de derivação: UL 489
F, FUSE, fusível	Fusível	Abre por fusão do elemento em sobrecorrente; precisa ser substituído	Depende do tipo de fusível	Fusível do tipo e da corrente que o fabricante do equipamento especifica
ELB, ELCB, roden shadanki	Disjuntor de fuga à terra	Proteção contra fuga de corrente; muitos modelos também cobrem sobrecorrente	JIS C 8201-2-2 e outras	Dispositivo diferencial-residual (DR) ou disjuntor com DR

Sobre NFB, MCCB, ELB e as correntes AF/AT impressas nos disjuntores japoneses, veja .

O que é um protetor de circuito (CP)?

O protetor de circuito desliga a alimentação de um circuito de comando ou de uma carga quando passa sobrecorrente por ele. Seu nome formal em japonês, kiki hogo-yō shadanki, significa "disjuntor para proteção de equipamento". Diagramas e catálogos o abreviam como CP ou CBE.

Em um painel de comando, os CPs ficam normalmente nos ramais que alimentam sensores, indicadores, válvulas solenoides e dispositivos semelhantes, um CP por circuito. Isso facilita localizar a falha. Quando a proteção está bem coordenada, também evita que uma falha pare mais partes da máquina do que o necessário.

O disjuntor a montante (NFB/MCCB) é outro dispositivo, com outra função: protege a fiação do alimentador e dos ramais contra sobrecarga e curto-circuito. Colocar CPs a jusante não significa que se possa dispensar a proteção da fiação a montante. Defina qual dispositivo protege cada parte do circuito.

O disjuntor a montante, a fonte de alimentação e os CPs de ramal não têm o mesmo papel.

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Esboço conceitual do caminho da alimentação e da posição dos dispositivos. Polos do lado CA, aterramento, números de fio e detalhes de bornes foram omitidos. Não é um diagrama de ligação para montar um painel.

Os CPs são usados em circuitos de comando de máquinas-ferramenta, em fontes de equipamentos eletrônicos e em equipamentos de escritório, e há produtos feitos para equipamentos médicos e veículos. Existem tipos mecânicos e eletrônicos. Dois dispositivos chamados "CP" podem diferir no projeto interno, no tipo de alimentação e na norma atendida; trate-os como produtos diferentes.

A JIS C 4610:2005 tem o título kiki hogo-yō shadanki e cobre dispositivos mecânicos de manobra que protegem circuitos dentro de equipamentos elétricos. O prefácio cita a IEC 60934:2000, Circuit-breakers for equipment (CBE), como base da revisão. A própria IEC 60934 foi revisada em 2019. Não presuma que a JIS C 4610 se aplique a CPs eletrônicos; leia as normas indicadas para o produto específico.

Algumas séries oferecem correntes nominais muito pequenas em passos finos, mas a faixa varia de série para série. O CP30-BA da Mitsubishi Electric, por exemplo, é listado de 0,1 A a 30 A. Isso vale para uma série, não para todos os CPs.

Tensão e corrente diferem entre o primário e o secundário de uma fonte, mesmo para a mesma carga. Confira no diagrama em que lado está cada CP e que falha ele deve detectar. Os números de fio e de borne, e não só os nomes dos dispositivos, ajudam a rastrear o que cada CP alimenta a jusante.

Como o protetor de circuito desarma

Um CP combina uma parte que detecta a corrente anormal com uma parte que abre o circuito. Os métodos de detecção incluem o térmico, o magnético, o hidráulico-magnético e o termomagnético. Os CPs eletrônicos monitoram a corrente com um circuito eletrônico.

Em um CP térmico, o calor da corrente chega a uma lâmina bimetálica, e o movimento da lâmina abre os contatos. O bimetal é feito de dois metais com coeficientes de dilatação diferentes unidos entre si, de modo que ele se curva ao aquecer.

O tempo que um CP térmico leva para desarmar depende não só da intensidade da corrente, mas de quanto tempo ela circula e da temperatura ambiente. O CP não é uma chave que abre no instante em que a corrente passa da nominal, e esperar esse comportamento leva a conclusões erradas.

Ajuda separar duas etapas: o aquecimento do elemento sensor e a abertura dos contatos.

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Desenho conceitual de um mecanismo térmico, não o projeto interno de um produto específico. CPs magnéticos e eletrônicos podem nem usar bimetal.

Um CP magnético usa a força magnética produzida pela corrente para mover uma armadura e liberar o mecanismo de disparo. Alguns tipos hidráulico-magnéticos retardam esse movimento com um amortecedor a óleo (dashpot) para obter o retardo de tempo de que precisam.

Os tipos magnéticos também exigem conferir temperatura e condições de montagem. Em alguns produtos hidráulico-magnéticos, por exemplo, a gravidade atua de modo diferente no núcleo móvel conforme a posição de montagem. Por isso as características de disparo valem apenas nas condições que o datasheet indica.

Os tipos termomagnéticos combinam a detecção de sobrecarga prolongada com resposta rápida a correntes elevadas. Como mecanismos e características de tempo diferem mesmo com a mesma corrente nominal, o nome do tipo, sozinho, não diz que carga o CP consegue proteger.

Os CPs eletrônicos monitoram a corrente eletronicamente e desligam a saída do ramal, em geral com uma chave semicondutora. Produtos para circuitos de 24 V CC podem oferecer ajuste de corrente por ramal e indicação de estado, e alguns acrescentam saídas de alarme ou rearme remoto.

Abrir um contato mecânico e desligar um semicondutor deixam o circuito em estados elétricos diferentes. Alguns CPs eletrônicos também oferecem isolação mecânica, mas a indicação "OFF", sozinha, não prova que o circuito está isolado.

Os relés térmicos de sobrecarga também detectam sobrecarga de motor pelo calor, mas o que eles protegem e como abrem o circuito (em geral por um contator) devem ser verificados à parte. Veja para entender como esses dispositivos funcionam.

Lendo a notação do CP: polos, elementos e códigos de modelo

O que significam 2P1E e 2P2E

Em disjuntores e CPs japoneses, "P" é o número de polos e "E" é o número de elementos de disparo por sobrecorrente. Um dispositivo 2P1E tem dois polos que manobram juntos e um elemento que detecta sobrecorrente. Isso não quer dizer que o circuito tenha duas fontes de alimentação.

Conte separadamente os polos que detectam sobrecorrente e os contatos que abrem juntos.

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Esquema para explicar a notação P/E. Em CPs reais, acessórios podem mudar a disposição dos elementos; leia o diagrama de ligação interno do produto, não apenas o número de polos.

Um só elemento não significa que apenas o contato daquele polo abre. Saber se os dois polos abrem juntos e saber qual polo leva o elemento são informações distintas. Verifique juntos o número de polos, o número de elementos e a ligação interna. Nos disjuntores 2P1E da Fuji Electric, por exemplo, o polo sem elemento é marcado "N" e vai ao condutor neutro (aterrado).

A polaridade em CC e o sistema de aterramento em CA também afetam onde o elemento precisa estar e como o dispositivo é ligado. Alguns produtos permitem ligar polos em série sob condições declaradas. Não inverta os bornes nem altere a ligação especificada; use apenas as ligações para as quais o produto é certificado.

Lendo um código de modelo e suas especificações

Os códigos de modelo de CP reúnem polos, acessórios internos, curva de disparo e corrente nominal em uma só sequência. O guia de seleção da Mitsubishi Electric para os EUA (edição 18, 2018) explica o código do CP30 com este exemplo:

Parte de "CP30-BA 1P 1-M 3A"	Significado	Outros códigos do mesmo guia
CP30-BA	Série (carcaça de 30 A)	CP30-HU (maior capacidade de interrupção)
1P	1 polo	2P, 3P
1	Acessório interno: tipo em linha (sem chave auxiliar)	2 = chave auxiliar (AX), 9 = chave de alarme (AL), 21/91 = versões para microcarga, 6 = disparo shunt
M	Curva de disparo: tipo de velocidade média	1 = instantâneo, F = rápido, S = lento, MD/SD = com retardo inercial
3A	Corrente nominal	0,5–30 A padrão; 0,1, 0,25 e 0,3 A não padrão

O mesmo guia mostra por que um único valor de capacidade de interrupção não basta. Para um CP30-BA de 1 polo, ele lista 2,5 kA a 250 V CA e 2,5 kA a 65 V CC pela UL 1077 / CSA C22.2 No. 235. Pela IEC 60934 e pela JIS C 4610, lista 2,5 kA a 230 V CA e 2,5 kA a 60 V CC. Cada valor pertence a uma norma e a uma tensão específicas. Códigos e especificações variam conforme o fabricante e a edição do catálogo; por isso, leia sempre o datasheet atual do modelo exato do seu diagrama.

Protetor de circuito x disjuntor (NFB/MCCB)

Nos painéis japoneses, o disjuntor normalmente rotulado NFB ou MCCB é um disjuntor de fiação: é escolhido para proteger os cabos contra sobrecarga e curto-circuito. O CP é escolhido para manobrar e proteger a alimentação do equipamento, os circuitos de comando e as cargas. Eles cobrem partes diferentes do circuito.

"Disjuntor" (circuit breaker) às vezes é usado de forma ampla para os dois. Para distinguir um disjuntor de fiação de um protetor de equipamento, leia a aplicação prevista e a norma no datasheet do modelo, em vez do nome.

As normas típicas são a JIS C 4610 e a IEC 60934 para os CPs, e a JIS C 8201-2-1 para os disjuntores de fiação. Na América do Norte, CPs como a série CP30 da Mitsubishi são oferecidos como protetores suplementares UL 1077, destinados à proteção dentro do equipamento onde já existe proteção do circuito de derivação, e não como disjuntores de circuito de derivação. Ao substituir um dispositivo feito segundo uma norma por outro feito segundo outra, confira se as condições originais de proteção continuam atendidas, e não apenas a corrente em ampères.

O tamanho também não resolve a questão. Entre os disjuntores de fiação há os pequenos minidisjuntores (MCB), que se parecem muito com CPs. A Fuji Electric observa que os MCBs atendem à norma de disjuntores industriais (IEC 60947-2) e os CPs atendem à IEC 60934 e à JIS C 4610, e que só os CPs existem nos tipos instantâneo e com retardo inercial.

Os CPs oferecem correntes e características de disparo finas para cargas pequenas, e os NFBs vêm em tamanhos para correntes de fiação elevadas. As faixas de corrente, porém, se sobrepõem, e não existe um valor fixo em ampères que separe os dois.

Em certas condições o CP pode acabar protegendo parte da fiação, mas isso não é garantido. O FAQ da Fuji Electric afirma que os CPs não são classificados como dispositivos de proteção de cabos e não têm essa exigência de desempenho. Se um deles protege ou não o cabo depende da suportabilidade do cabo e da característica de disparo do CP. Não confunda o que um dispositivo acaba fazendo com aquilo para que ele é especificado.

No projeto do circuito, liste os dispositivos em ordem a partir da fonte: disjuntor a montante, cabo, CP de ramal, carga. Em seguida anote o que cada um suporta. A coordenação da proteção, isto é, qual dispositivo desarma primeiro para uma dada falha, é um dos motivos para colocar CPs nos ramais.

Um valor menor no CP a jusante não garante que ele desarme primeiro. A ordem depende da intensidade e da duração da corrente de falta; avalie-a pelas curvas tempo-corrente e pelos dados de combinação do fabricante. Decidir isso na escolha dos dispositivos, e não depois de desenhar o esquema, evita retrabalho.

Capacidade de interrupção e corrente de curto-circuito

A corrente de curto-circuito depende da capacidade da alimentação, do transformador e do comprimento e da seção dos cabos. Ela não é automaticamente de 10 kA ou mais em todo circuito. Calcule a corrente esperada no ponto de instalação do dispositivo e compare-a com a capacidade de interrupção dele.

A corrente nominal e a capacidade de interrupção nominal são especificações distintas. A corrente nominal se refere à operação normal, e a capacidade de interrupção é a corrente de falta que o dispositivo consegue interromper. Mesmo um CP para uma carga de poucos ampères pode ver uma corrente de curto-circuito muitas vezes maior que a normal.

Os valores de capacidade de interrupção vêm com condições: tensão, CA ou CC, norma de ensaio e forma de ligação dos polos. Não tire um valor em kA do catálogo isolado; compare os valores da linha que corresponde às suas condições de alimentação.

Separe o que o CP consegue interromper sozinho do que ele só suporta em combinação com um dispositivo a montante. Ter um disjuntor grande a montante não significa, por si só, que ele dê proteção de retaguarda (backup) a qualquer CP.

Ao substituir um CP, leve para o novo as condições de curto-circuito do ponto de instalação e as condições de certificação do produto, além da corrente nominal. Mesmo um substituto com as mesmas dimensões pode diferir em capacidade só CA ou também CC, em capacidade de interrupção ou em contatos auxiliares.

Se você quer que pare apenas o trecho com defeito, compare as características tempo-corrente dos dispositivos a jusante e a montante e projete a atuação seletiva onde for necessário. Dependendo da intensidade do curto-circuito, os dois dispositivos ainda podem atuar; por isso, não preveja o que vai parar apenas pela corrente normal.

Comparação lado a lado

A diferença central está na finalidade e na aplicação, não no tamanho. A tabela mostra o quadro geral; a adequação a um circuito específico depende da norma e das especificações do modelo.

Item	Protetor de circuito (CP)	Disjuntor de fiação (NFB/MCCB)
O que protege principalmente	Partes internas do equipamento, circuitos de comando, cargas	Fiação de alimentadores e circuitos de derivação
Normas típicas	Tipos mecânicos: JIS C 4610, IEC 60934 (UL 1077 na América do Norte)	JIS C 8201-2-1 (IEC 60947-2; no Brasil, ABNT NBR IEC 60947-2); UL 489 em circuitos de derivação nos EUA
Corrente nominal	Algumas séries oferecem correntes pequenas em passos finos	Escolhida conforme a fiação; a faixa depende do produto
Local típico	Circuitos individuais dentro do equipamento ou do painel	Quadros de distribuição, alimentadores de equipamentos
O que orienta a escolha	O que a carga tolera, corrente de energização, fonte com a qual trabalha	Capacidade de condução do cabo, condições de curto-circuito, coordenação
Trocar um pelo outro	Nunca decida só pela corrente ou pelo formato; verifique norma, tensão e capacidade de interrupção

Protetor de circuito x fusível

O fusível abre o circuito quando a sobrecorrente funde o elemento interno. Depois de queimado, não pode ser reutilizado: você elimina a causa e o substitui por um fusível do tipo e da corrente especificados.

O fusível não precisa ser trocado toda vez que o equipamento é ligado e desligado, só quando queima. Se ele queima a cada partida, verifique se a característica de tempo do fusível é adequada à corrente de energização normal e se a carga tem algum defeito.

A maioria dos CPs, ao contrário, pode voltar ao serviço com a operação especificada depois que a causa foi eliminada e as verificações necessárias foram feitas. Isso não quer dizer que o CP dure para sempre: as correntes que ele já interrompeu, seu histórico de operação e sua vida nominal também contam.

Alguns CPs também podem servir como chave de alimentação, mas se um deles serve para manobras diárias frequentes depende da sua capacidade de manobra e da sua vida nominal. Ter função de proteção não faz do CP um substituto de um contator ou de uma chave de operação.

Desligar um CP manualmente normalmente corta a alimentação do lado da carga. Trate isso como questão operacional: controlar quem o manobra e evitar paradas não intencionais ou religamentos indevidos.

Não presuma que um CP de uso geral dê a mesma proteção que um fusível ultrarrápido que protege semicondutores. A corrente e o tempo que o dispositivo suporta, e a capacidade de limitação de corrente do fusível, são diferentes. Siga a especificação do fabricante do equipamento e as combinações aprovadas.

Ao comparar custos, inclua tempo de parada, serviço de troca e a proteção de que o circuito precisa, e não apenas o preço das peças. Depois que um fusível queima, encontre a causa e substitua-o pela peça especificada.

Protetor de circuito x ELB (disjuntor de fuga à terra / DR)

O ELB detecta corrente que escapa do circuito para a terra e abre o circuito. Essa corrente de fuga é uma grandeza diferente da sobrecorrente à qual o CP responde. Um método comum de detecção passa os condutores de ida e de retorno juntos por um transformador de corrente de sequência zero (ZCT): em operação normal seus campos magnéticos se anulam, e a corrente que não retorna cria um desequilíbrio que o ELB detecta. Em circuitos CA polifásicos, o ELB trabalha com a soma das correntes das fases; não se avalia a fuga simplesmente subtraindo duas leituras de amperímetro.

Uma fuga grande o bastante para causar choque elétrico pode ocorrer mesmo quando a corrente de carga está muito abaixo da nominal do CP. Não espere que um CP comum de sobrecorrente detecte fuga; planeje a proteção contra fuga à parte. Alguns ELBs também oferecem proteção contra sobrecarga e curto-circuito. Para corrente de sensibilidade, tempo de atuação e a relação entre ELB e NFB, veja .

A alavanca de um CP ou de um ELB na posição OFF não prova que outras fontes ou a energia armazenada tenham sumido. O trabalho de manutenção exige identificar todas as fontes de energia do equipamento e seguir os procedimentos de bloqueio e etiquetagem (LOTO) e de verificação de ausência de tensão da sua planta. No Brasil, a NR-10 (segurança em instalações e serviços em eletricidade) e a NR-12 (máquinas e equipamentos) tratam do tema; confirme com o SESMT o procedimento aplicável.

Especificar ou substituir um protetor de circuito

Especifique o CP pensando tanto na operação normal quanto nas condições de falha, e não só em como ele rearma depois de desarmar. Comece reunindo as especificações da carga e da fonte; depois reduza os candidatos por características de disparo, capacidade de interrupção, condições de instalação e método de rearme.

Tipo de alimentação e posição do CP

Primeiro confirme CA ou CC, tensão de operação, frequência, sistema de aterramento e qual ramal o CP protege. Os valores em CA e em CC são listados separadamente mesmo na mesma tensão; portanto, não leia um valor em CA como o limite para um circuito CC.

Diferentemente da CA, a corrente contínua não passa periodicamente por zero, então siga os valores nominais CC do produto para interrompê-la. Um modelo marcado para CA e CC pode ter limites de tensão, características de disparo e capacidade de interrupção diferentes para cada um.

Um circuito de 24 V CC não significa que qualquer protetor pequeno serve. Separe o primário e o secundário da fonte, o número de fases e o sistema de alimentação, considerando as tensões encontradas em fábricas japonesas (400 V, 200 V, 100 V e 24 V). Para contexto, veja .

Para dispositivos que compartilham uma fonte, liste cada ramal com o nome da carga e a corrente normal. Proteger sensores, válvulas solenoides e controladores com um único CP grande muda quais partes da máquina param numa falha, e muda como você rastreia a falha, em comparação com proteger cada carga separadamente.

Corrente contínua e corrente de energização (inrush)

Obtenha a corrente normal de operação nas especificações da carga e nas condições reais de operação. Para uma carga CC, dividir a potência pela tensão dá uma estimativa. Levante o pico de partida e sua duração como dados separados.

Esses 4 A são o total das cargas em regime normal, não a resposta para a corrente nominal da fonte nem para o ajuste do CP. Considere também o consumo da fonte e de qualquer CP eletrônico, as cargas que partem ao mesmo tempo e as mudanças com a temperatura ambiente.

Cargas com capacitores de entrada, transformadores, solenoides ou motores podem puxar muito mais que a corrente normal logo após o acionamento. O CP precisa deixar passar uma partida normal e, ao mesmo tempo, abrir diante de uma sobrecorrente que a carga não tolera.

Tanto o valor de pico quanto sua duração importam na escolha da característica de disparo.

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Forma de onda retangular fictícia para mostrar os dados de entrada da seleção. Não é a curva de disparo de um produto real nem uma forma de onda de inrush garantida.

Tome uma carga fictícia que opera a 1,2 A e puxa 8 A por 20 ms na partida, e um CP candidato de 2 A. A corrente de regime é 0,6 vez a nominal e o inrush é 4 vezes. A pergunta seguinte é como o CP se comporta quando a corrente fica em 4 vezes a nominal por 20 ms.

As curvas de disparo costumam trazer no eixo horizontal o múltiplo (ou a porcentagem) da corrente nominal e, no vertical, o tempo. Não confunda segundos com minutos, nem múltiplos com porcentagens, e verifique se a curva é uma linha única ou uma faixa entre os tempos mínimo e máximo de disparo.

Deixar passar um inrush normal e desarmar antes que uma falha danifique a carga são duas condições que precisam ser atendidas juntas. Aumentar a corrente nominal toda vez que o CP desarma pode sacrificar a segunda. Por isso, investigue as características e a causa antes de aumentar a corrente nominal.

Nomes de curva como instantâneo, rápido, velocidade média, lento e retardo inercial devem sempre ser lidos nas curvas do fabricante em questão. Um retardo não significa que toda partida será tolerada; para pulsos repetidos e para um CP que já está aquecido, siga a documentação do produto.

Em motores, as correntes em regime, de partida e de rotor bloqueado significam coisas diferentes, e cada finalidade de proteção precisa de valores diferentes. Monitorar sobrecarga mecânica, como travamentos, é um trabalho à parte da proteção contra curto-circuito feita pelo CP; considere para isso um .

Medir a corrente normal não revela o pico nem a duração de um inrush curto. Adapte a largura de banda do instrumento, a função de registro e o modo de ligação ao que você precisa capturar.

Fonte CC e proteção de ramais

Muitas fontes chaveadas de 24 V CC se protegem contra sobrecorrente limitando a corrente ou reduzindo a tensão de saída. Se a fonte limita primeiro, o CP do ramal pode não receber corrente suficiente para desarmar no tempo esperado.

Como resultado, um curto-circuito em um ramal pode derrubar a tensão da fonte comum e parar também dispositivos de comando sadios. Por isso, colocar um CP em cada ramal não garante que os outros ramais continuem funcionando.

Alguns CPs eletrônicos foram projetados em torno desse problema e permitem a proteção seletiva do ramal com defeito, em combinação com a fonte. Os métodos de limitação de corrente e a capacidade de fonte exigida diferem conforme o produto; escolha-os junto com as condições de fiação.

As especificações da Omron para o protetor de circuito eletrônico S8V-CP, por exemplo, advertem que uma capacidade de fonte insuficiente pode reduzir a tensão de saída de todos os ramais. Como a fonte também precisa entregar a corrente necessária para o CP desarmar, os 4 A normais do exemplo acima não encerram a especificação.

Com cabos longos, verifique também a diferença de tensão entre a fonte e o dispositivo e o caminho da corrente num curto-circuito. Alguns produtos oferecem partida escalonada ou sinais de alarme; portanto, especifique fonte, CPs e cargas como um único sistema.

Temperatura do painel, montagem e contatos auxiliares

Mesmo com a corrente e a curva de disparo corretas, o CP não terá o desempenho esperado fora da temperatura de painel nominal ou das condições de montagem lado a lado. Confira nos documentos do modelo escolhido a faixa de temperatura ambiente, a redução de corrente (derating) exigida, a posição de montagem e o afastamento dos dispositivos vizinhos.

O tipo de borne, as seções de fio adequadas, os terminais de compressão, o torque de aperto e as tampas dos bornes também fazem parte da especificação. Um formato pequeno que cabe no lugar antigo não basta; verifique o espaço para curvar os fios e o acesso das ferramentas, para que a instalação seja feita sem esforço.

Um checklist para que as demais condições não sejam esquecidas depois de escolhida a corrente nominal.

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Especificação	O que verificar	Informação de que você precisa
Alimentação e tensão	CA/CC, tensão de operação, polaridade e ligação especificada	Especificação da fonte e diagrama unifilar/de ligação
Corrente nominal e características de tempo	Corrente contínua, inrush normal, o que a carga tolera	Forma de onda da corrente da carga e curvas de disparo
Capacidade de interrupção	Corrente de curto-circuito presumida no ponto de instalação, condições de ensaio	Condições do sistema e tabela de valores nominais do modelo
Coordenação	Dispositivos a montante, limitação de corrente da fonte, ramais sadios	Dados de combinação do fabricante
Ambiente e montagem	Temperatura do painel, montagem lado a lado, posição, vibração	Desenho de layout e condições de operação
Conexões	Fio, bornes, aperto, tampas	Instruções de instalação e especificação das peças
Rearme e sinais	Rearme manual/remoto, contatos de alarme/auxiliares, condições de reinício	Especificações de operação e sequência de parada/recuperação

Se as condições não estiverem definidas, não decida simplesmente aumentando a corrente nominal do candidato. Reúna as informações da carga e da fonte e consulte o fabricante.

Os contatos auxiliar e de alarme têm funções diferentes: o contato auxiliar normalmente informa o estado ON/OFF dos contatos principais, e o de alarme informa um desarme. Verifique o tipo de contato e seu estado em condição normal e de falha, sua capacidade de sinal e o que acontece com o sinal se a alimentação dele for perdida.

A ausência de alarme na tela do painel não prova que o CP não atuou. Confira, no código do modelo e no diagrama de sequência, se o sinal cobre apenas desarmes ou também o desligamento manual, e se o contato auxiliar está de fato instalado.

Depois do desarme: rearmar o CP x reiniciar a máquina

Depois de um desarme, encontre e elimine a causa, como uma carga defeituosa ou uma fiação danificada, antes de rearmar o CP. Religar repetidamente com a causa ainda presente pode repetir a falha e ampliar o dano ao CP e ao equipamento.

Alguns CPs são rearmados à mão, outros rearmam automaticamente, e alguns tipos eletrônicos rearmam por um sinal externo; siga, portanto, o manual do modelo. Os tipos térmicos também podem precisar esfriar antes do rearme; não presuma que todo modelo esteja pronto após o mesmo tempo de espera.

"Auto reset" (jidō risetto) não significa necessariamente que o circuito principal religa sozinho. A Mitsubishi Electric usa o termo para o CP30-BA porque a alavanca vai para OFF quando ele desarma. Com a opção de chave de alarme (AL), a alavanca para na posição de desarme, entre ON e OFF.

Em outras palavras, o mecanismo voltar a estar pronto para a próxima operação e o circuito principal religar automaticamente são eventos diferentes. Alguns CPs eletrônicos também distinguem "pronto para rearmar" de "saída ligada"; por isso, leia no manual a descrição dos estados.

Mesmo onde uma parada longa sai cara, como no caso de uma bomba de oxigênio de aquário, a recuperação automática não é uma resposta geral. Pese o perigo de reiniciar com a falha ainda presente contra o impacto da parada, e defina o projeto com alarmes, monitoramento e redundância em mente.

Uma furadeira que para por sobrecorrente mostra o outro lado: se a ferramenta começa a girar no instante em que a proteção rearma, alguém pode se ferir. Rearmar o dispositivo de proteção, restabelecer a energia de comando, confirmar a segurança e dar o comando de operação precisam ser etapas separadas, de acordo com o risco da máquina.

No exemplo da furadeira, o projeto mantém o eixo parado mesmo quando a energia está disponível de novo.

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Diagrama conceitual para manter as operações separadas. Não é um diagrama de ligação de circuito de segurança nem define o desempenho de segurança exigido; o projeto segue a apreciação de risco de cada máquina e as normas aplicáveis.

A detecção de subtensão ou o disparo por bobina (shunt trip) e a prevenção de que a máquina reinicie quando a energia volta também são funções separadas. O CP não as inclui necessariamente como padrão; confira nas especificações do produto o acessório, a tensão de operação, as condições de retenção e o circuito de operação.

Liberar uma parada de emergência e iniciar a operação normal são tratados pelo projeto de segurança da máquina. O CP cobre apenas parte da proteção contra sobrecorrente. A proteção contra choque elétrico e contra partida inesperada vem da combinação dos dispositivos e dos comandos corretos.

Antes de adotar um projeto, confirme a partida normal, a parada, os alarmes e a sequência de rearme com a carga prevista conectada. Não provoque curtos-circuitos deliberados em campo nem burle dispositivos de proteção; o alcance e o método da verificação seguem os procedimentos de ensaio do fabricante e da instalação.

Quem trabalha no Brasil: o que ter em mente

Para equipamentos importados, o fornecedor japonês costuma indicar JIS, IEC e, às vezes, UL. No Brasil, a ABNT NBR IEC 60947-2 trata de disjuntores de baixa tensão (MCCB) e a ABNT NBR NM 60898, de minidisjuntores para instalações domésticas e similares. Não encontramos uma NBR específica para a IEC 60934 (CBE); não presuma equivalência e peça ao fornecedor a lista de normas do modelo.

Uma norma atendida não garante aceitação pelas regras locais. Quem decide se um protetor UL 1077 ou IEC 60934 é aceitável em determinada posição é o responsável pela instalação, com base na NBR 5410 (instalações de baixa tensão), na NR-10 e na NR-12 quando for uma máquina. Troca de dispositivo de proteção em máquina é assunto para a engenharia e o SESMT, não uma decisão de bancada.

Checklist antes de substituir ou redimensionar um CP

• Tipo do dispositivo confirmado no datasheet: CP (JIS C 4610 / IEC 60934 / UL 1077) ou disjuntor de fiação (JIS C 8201-2-1 / IEC 60947-2 / UL 489)
• Código de modelo completo lido: polos, elementos (por exemplo, 2P1E), acessórios internos, curva de disparo, corrente nominal
• CA ou CC, tensão de operação, polaridade e ligação especificada
• Corrente normal por ramal e pico e duração do inrush
• Curva de disparo conferida contra o inrush e contra o que a carga tolera
• Corrente de curto-circuito presumida no ponto de instalação x capacidade de interrupção, na norma e na tensão corretas
• Dispositivo a montante e limitação de corrente da fonte verificados quanto à coordenação
• Temperatura do painel, redução de corrente, posição de montagem e afastamentos
• Bornes, seções de fio, torque de aperto e tampas
• Contatos auxiliares ou de alarme: instalados, ligados e o que sinalizam
• Método de rearme e condições de reinício definidos separadamente do rearme do CP, com base na apreciação de risco da máquina
• Causa dos desarmes repetidos encontrada antes de qualquer mudança para uma corrente nominal maior

Perguntas para o fornecedor japonês

• Qual é o código de modelo exato de cada CP do diagrama, e quais normas e certificações (JIS C 4610, IEC 60934, UL 1077, CSA) ele possui?
• Que curva de disparo (instantânea, velocidade média, lenta, retardo inercial) foi escolhida para cada ramal, e por quê?
• Quais são a corrente normal e o pico e a duração do inrush de cada carga?
• Qual é a potência nominal e o comportamento de limitação de corrente da fonte CC, e a atuação seletiva dos CPs foi confirmada com ela?
• Qual capacidade de interrupção é exigida em cada posição de CP? Algum CP depende de proteção de retaguarda e, se sim, de qual dispositivo a montante e sob quais condições de combinação?
• Há contatos auxiliares ou de alarme instalados, e como são usados na sequência de comando?
• Depois que um CP desarma e é rearmado, quais condições e comandos são necessários para a máquina reiniciar?
• Quais CPs disponíveis localmente, se houver, vocês aprovam como substitutos?

Modelo de e-mail de consulta

Assunto: Protetor de circuito CP3 no diagrama E-012: substituição e dúvida sobre desarme

Prezado(a) [Nome],

No painel de comando da [nome da máquina], o protetor de circuito CP3 (ramal de 24 V CC para as válvulas solenoides, diagrama E-012) desarma em quase toda partida. Antes de mudarmos qualquer coisa, poderiam confirmar o seguinte?

• O código de modelo exato do CP3, incluindo a curva de disparo, e suas certificações
• A corrente normal e a de inrush das cargas deste ramal
• Se uma curva de disparo ou corrente nominal diferente é aceitável e quais modelos vocês aprovam, caso a compra seja local
• A potência nominal e o comportamento de limitação de corrente da fonte de 24 V

Não aumentaremos a corrente nominal nem trocaremos o dispositivo até recebermos a resposta de vocês. Seguem em anexo fotos da etiqueta e da indicação de desarme.

Atenciosamente,
[Seu nome]

O nome da máquina, o número do diagrama e o número do CP neste e-mail são exemplos fictícios.

Limites deste guia

• Este guia explica termos e o que verificar. Não é método de projeto nem procedimento de trabalho. O projeto da proteção, o rearme e as decisões de reinício cabem ao fabricante do equipamento e aos responsáveis pela segurança elétrica da sua planta
• Códigos de modelo, especificações e certificações variam conforme o fabricante, a série e a edição do catálogo. Os exemplos da Mitsubishi Electric e da Omron ilustram o tipo de informação a procurar; use sempre o datasheet atual do seu modelo exato
• A norma de um CP não garante aceitação pela regulamentação elétrica local. Se um dispositivo UL 1077 ou IEC 60934 é aceitável em determinada posição depende das regras locais e de quem inspeciona
• Os cálculos de corrente e as formas de onda deste artigo são exemplos fictícios

Perguntas frequentes

O protetor de circuito pode substituir um NFB (MCCB)?

Não, só porque a corrente nominal coincide. O NFB protege a fiação e o CP protege o equipamento. Antes de escolher qualquer um, verifique o que o circuito precisa proteger, a norma aplicável, a tensão, a capacidade de interrupção e as condições de combinação.

O protetor de circuito desarma assim que a corrente passa da nominal?

Não necessariamente. O tempo de desarme depende do múltiplo da corrente nominal, de quanto tempo ele dura e da curva de disparo escolhida. Leia a curva tempo-corrente do fabricante junto com as condições de temperatura e montagem.

O protetor de circuito detecta fuga à terra?

Um CP comum de sobrecorrente não faz o trabalho da proteção contra fuga, que detecta o desequilíbrio entre as correntes de ida e de retorno. Onde a proteção contra fuga é necessária, escolha um ELB (DR) com sensibilidade e tempo de atuação adequados e defina como ele divide a proteção com o CP.

Se o CP é "auto reset", a máquina reinicia sozinha?

Não necessariamente. "Auto reset" pode descrever a alavanca ou o mecanismo interno voltando a um estado de prontidão, e não o circuito principal religando. Depois de eliminada a causa, confira a operação de rearme e o estado da saída para o modelo exato.

Qual a diferença entre 2P1E e 2P2E?

Ambos têm dois polos. P é o número de polos que manobram e E é o número de elementos de disparo por sobrecorrente; assim, o 2P1E detecta sobrecorrente em um polo e o 2P2E nos dois. Escolha conforme o sistema de aterramento e o diagrama de ligação interno, incluindo os acessórios.

Por que outros dispositivos pararam se só um ramal teve falha?

O dispositivo a montante pode ter desarmado ao mesmo tempo, ou a fonte CC compartilhada pode ter limitado sua corrente e derrubado a tensão. Verifique juntos a capacidade da fonte, a fiação e as características do CP, e não só o ramal com defeito.

O CP continua desarmando. Posso instalar o próximo valor acima?

Encontre primeiro a causa: curto-circuito, sobrecarga, inrush ou temperatura. Uma corrente nominal maior pode acabar com os desarmes, mas também impedir que o CP interrompa uma falha com rapidez suficiente para proteger a carga ou a fiação; reavalie a especificação a partir dos dados.

Fontes

• Japanese Standards Association, prévia da JIS C 4610:2005 (em japonês): título, escopo, base na IEC 60934:2000
• BSI, Circuit-breakers for equipment (CBE) e SIS, IEC 60934:2019 (em inglês): escopo da IEC 60934
• Mitsubishi Electric Automation, protetores de circuito CP30, Low Voltage Power Distribution Selection Guide, edição 18 (2018) (em inglês): código de modelo, faixa de correntes, capacidades de interrupção UL 1077 e IEC/JIS
• Mitsubishi Electric, catálogo de protetores de circuito, outubro de 2019 (em japonês): especificações, características de disparo, contatos auxiliares
• Mitsubishi Electric FAQ, posição da alavanca do CP30-BA após o desarme (em japonês): auto reset e indicação de desarme
• Mitsubishi Electric FA e-learning, protetores de circuito (em japonês): finalidade principal dos CPs
• Mitsubishi Electric, disjuntores de fuga à terra (em japonês): detecção por ZCT
• Fuji Electric FAQ, protetores de circuito e proteção de fios (em japonês)
• Fuji Electric FAQ, minidisjuntores x protetores de circuito (em japonês)
• Fuji Electric FAQ, 2P1E x 2P2E (em japonês)
• Schneider Electric FAQ, protetores suplementares UL 1077 (em inglês): não servem para proteção de circuito de derivação
• Omron, S8V-CP, especificações e desempenho (em japonês): CP eletrônico e seleção da fonte
• E-T-A, protetores de circuito térmicos (em japonês) e protetores de circuito eletrônicos (em japonês)
• Oriental Motor, dispositivos de proteção de motores (em japonês)
• Omron, rearme manual x rearme automático (em japonês): partida inesperada e apreciação de risco
• Target, ABNT NBR IEC 60947-2:2013, disjuntores (em português): norma brasileira para disjuntores de baixa tensão
• ABB, Memorial Técnico de Produtos de Baixa Tensão (em português): ABNT NBR NM 60898 para minidisjuntores