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202626/10

Disparo do relé térmico: causas, tempo de atuação e rearme

Manutenção e qualidadeAtualizado em 26/10/202629 min de leitura

Uma bomba ou um transportador de fabricação japonesa para no meio do turno. A IHM mostra um alarme em japonês, samaru ijo ("falha térmica") ou "THR torippu" (disparo do THR), e apertar o botão de partida não faz nada. No chão de fábrica japonês, o pessoal diz "o térmico caiu" (samaru ga ochiru) ou "o térmico voou" (samaru ga tobu).

Todas essas expressões descrevem um disparo térmico: o motor puxou mais do que a corrente nominal por tempo demais, o relé de sobrecarga térmico percebeu o calor, abriu o circuito da bobina do contator e o motor parou. O motor só volta a funcionar depois que alguém elimina a causa e rearma o relé.

Este guia explica os termos japoneses que aparecem em desenhos e telas de alarme, como o relé térmico dispara, quanto tempo leva para atuar em cada nível de sobrecarga, o que normalmente se verifica depois do disparo e como a corrente de ajuste é escolhida. Também trata das causas mais comuns em bombas e da diferença para a proteção térmica eletrônica do inversor de frequência. No final há um checklist e perguntas para enviar ao fornecedor japonês do equipamento.

Motor parou: o que verificar primeiro
  • Não fique apertando o botão de partida. Se a causa ainda existe, o relé dispara de novo e o enrolamento do motor recebe mais calor a cada tentativa.
  • Olhe o indicador de disparo e o botão de rearme do relé de sobrecarga térmico e veja se o disjuntor em caixa moldada (MCCB) ou o dispositivo diferencial-residual (DR; ELB no vocabulário japonês) a montante também desarmou.
  • Deixe o trabalho dentro do painel, inclusive medições, para a equipe elétrica habilitada, que desenergiza, bloqueia e etiqueta o circuito conforme o procedimento da fábrica. Se ninguém encontrar a causa, passe o caso para essa equipe (veja "O que acontece depois de um disparo térmico", abaixo).
Sumário
  1. Termos japoneses que você vai encontrar
  2. Como o relé de sobrecarga térmico dispara
  3. Quanto tempo leva para disparar? Tempos por nível de sobrecarga
  4. O que acontece depois de um disparo térmico
  5. Como a corrente de ajuste é escolhida
  6. Causas comuns de disparo térmico em bombas
  7. Proteção térmica eletrônica do inversor x relé de sobrecarga térmico
  8. Checklist e perguntas para o fornecedor japonês
  9. Limites deste guia
  10. Perguntas frequentes
  11. Fontes

Termos japoneses que você vai encontrar

Desenhos, etiquetas de painel e telas de IHM japoneses usam alguns termos para o mesmo dispositivo e o mesmo evento. A tabela relaciona cada um com o termo em português usado no resto deste guia. Os termos estão em romaji (escrita latina); na tela eles aparecem em japonês, então vale fotografar as mensagens.

Tabela 1: termos japoneses da proteção contra sobrecarga térmica

O que aparece no desenho ou na tela e o que significa.

Termo japonês (romaji)Tradução literalEm português
samaru rire / THRrelé térmico (do inglês thermal relay)Relé de sobrecarga térmico. "THR" é o símbolo usual em desenhos japoneses
netsudo keidenki / netsudo-gata kaka-fuka keidenkirelé acionado por calor / relé de sobrecarga acionado por calorNomes formais do mesmo dispositivo
samaru ga ochiru / tobu / dosa shitao térmico cai / voa / atuou"O térmico desarmou." Jeitos de chão de fábrica de dizer disparo térmico
samaru ijo / THR torippuanormalidade térmica / disparo do THRAlarme de falha térmica ou de disparo do THR. Em geral é o disparo do relé, mas às vezes é um alarme de sobrecarga do inversor
denji sesshokuki (MC)contator eletromagnéticoContator
denji kaiheikichave eletromagnéticaChave de partida de motor (contator + relé de sobrecarga térmico), conhecida no Brasil como chave magnética ou partida direta
haisen-yo shadanki (MCCB / NFB)disjuntor para fiaçãoDisjuntor em caixa moldada
seitei denryu / seitei-chicorrente de ajuste / valor de ajusteCorrente de ajuste (o valor do dial)
kessofase perdidaFalta de fase
kosokurestrição, travamentoRotor bloqueado (o motor não consegue girar)
denshi samarutérmico eletrônicoProteção térmica eletrônica de sobrecarga dentro do inversor de frequência

No celular, role a tabela para o lado.

"Disparo" (em japonês, torippu, do inglês trip) é um termo geral para um dispositivo de proteção que interrompe um circuito ou uma máquina automaticamente. Os engenheiros japoneses usam a mesma palavra para disjuntores e turbinas, e no Brasil se diz "desarmar" ou "atuar" para a mesma coisa.

Como o relé de sobrecarga térmico dispara

O relé de sobrecarga térmico protege motores e outros equipamentos elétricos contra sobrecarga e é usado principalmente em motores de indução trifásicos. Quando corrente demais passa por tempo demais, ele para o motor antes que o enrolamento queime. Por dentro, combina um aquecedor com uma lâmina bimetálica, duas lâminas de metais com dilatação térmica diferente coladas uma na outra.

O catálogo da Omron divide as partes principais em três: o elemento térmico (aquecedor e bimetal), o dial de ajuste e os contatos. Em alguns modelos, os elementos térmicos vêm em faixas de corrente diferentes, e o elemento é trocado por outro adequado quando a faixa de ajuste não serve para o motor.

Figura 1: como o relé de sobrecarga térmico dispara

O calor da corrente curva o bimetal, que abre um contato e desliga o contator.

Aquecedor esquentaBimetal se curva95-96 abreContator desligaSobrecorrente persisteDilatação diferenteContato NFMotor para

Os aquecedores do relé ficam no circuito principal; o contato normalmente fechado (95-96) fica no circuito da bobina do contator. A numeração dos terminais segue o diagrama de ligação do Omron J7TC como exemplo. Confira a marcação no relé real.

O relé em si não consegue interromper o circuito principal do motor. Seu contato normalmente fechado (NF), 95-96, é ligado no circuito da bobina do contator (MC). Quando o relé dispara, esse contato abre, a bobina perde a alimentação e os contatos principais do contator abrem e param o motor.

O contato normalmente aberto (NA), 97-98, costuma alimentar uma lâmpada de sinalização ou uma entrada de CLP, que é de onde normalmente vem o alarme samaru ijo da IHM. No Brasil, a numeração 95-96 e 97-98 também é a usual em relés de sobrecarga que seguem a convenção IEC, mas confira a marcação do modelo instalado.

Figura 2: circuito típico de um motor trifásico

A energia passa pelo disjuntor, pelo contator e pelo relé de sobrecarga térmico até chegar ao motor.

RSTMMCCBMCTHRDisjuntor em caixa moldadaContatorRelé de sobrecarga térmico(elementos em 2 de 3 fases)

Circuito principal simplificado. Este exemplo mostra um relé de 2 elementos (aquecedores em duas fases). Onde a proteção contra falta de fase é necessária, usa-se um relé de 3 elementos com proteção contra falta de fase. MCCB, MC e THR são os símbolos de desenhos japoneses; em projetos brasileiros é comum ver Q (disjuntor), K ou KM (contator) e F ou FT (relé térmico), conforme o projeto.

Como funciona pelo calor, o relé responde com atraso. Um relatório técnico da Mitsubishi Electric observa que, em partidas de motor com bimetal, o tempo de atuação sob sobrecarga é aproximadamente inversamente proporcional à corrente. Esse atraso deixa o motor atravessar a corrente de partida, que é curta, e faz o relé disparar apenas em sobrecarga contínua.

Isso também significa que o relé de sobrecarga térmico não é o que protege o circuito contra curto-circuito. Essa tarefa é do disjuntor ou do fusível, e a fuga de corrente à terra fica com o DR (ELB, no vocabulário japonês).

Um disjuntor termomagnético usa um bimetal para a sobrecarga e um eletroímã para o curto-circuito, e é religado pela alavanca depois que a causa é corrigida. O elemento de um fusível derrete com o calor da corrente e é substituído por um novo, de mesma especificação. O DR compara a corrente de ida e a de volta com um transformador de corrente de sequência zero; muitos modelos também têm proteção contra sobrecorrente, e ele é religado depois que a fuga é reparada. O guia de seleção da Fuji Electric divide os papéis do mesmo jeito: a chave magnética protege o motor contra sobrecarga e os disjuntores protegem o circuito contra curto-circuito.

A maioria dos relés de sobrecarga térmicos tem botão de rearme manual. Alguns podem ser configurados para rearme automático, o que importa para a segurança (veja adiante).

Um relé de choque (shokku rire, shock relay) parece semelhante em um painel japonês, mas protege a máquina acionada, não o enrolamento do motor. As diferenças e a definição de classe de disparo ficam para outro artigo. Para fusíveis e protetores de circuito, veja também .

Quanto tempo leva para disparar? Tempos por nível de sobrecarga

Com quanta corrente, por quanto tempo, o relé dispara? A resposta vem da classe de disparo do relé, que os fabricantes declaram conforme a IEC 60947-4-1 (no Brasil, a ABNT NBR IEC 60947-4-1; no Japão, a JIS C 8201-4-1). O tempo depende da classe de disparo e de o relé partir frio ou já aquecido, então não existe um número único para todos os relés.

Muitos relés térmicos vendidos no Brasil são de classe 10 e sensíveis à falta de fase; a linha RW da WEG, por exemplo, é descrita assim no catálogo. Confirme sempre a classe e a curva no catálogo do modelo instalado.

Tabela 2: tempo de disparo x sobrecarga (exemplo com classe de disparo 10A)

Os múltiplos são da corrente de ajuste no dial. A coluna da direita é um exemplo de cálculo, não um valor de fabricante.

Múltiplo da corrente de ajusteComportamento exigidoEstado inicialCorrente em 0,75 kW, ajustado em 3,8 A
105%Não dispara em 2 horasFrioCerca de 4,0 A
120%Dispara em até 2 horasAquecidoCerca de 4,6 A
150%Dispara em menos de 2 minutosAquecido5,7 A
720% (rotor bloqueado)Dispara em mais de 2 s e até 10 sFrioCerca de 27 A

Valores para classe de disparo 10A, carga tripolar, temperatura ambiente de 20 °C, da tabela de características do catálogo do Omron J7TC. Nos dados da Fuji Electric, os modelos TR-10 e maiores são classe de disparo 20, com disparo em 6 a 20 s a 720%. A coluna de corrente aplica 3,8 A, a corrente a plena carga de referência de um motor de 200 V e 0,75 kW no mesmo catálogo. A corrente depende da tensão (no Brasil, as redes industriais costumam ser 220, 380 ou 440 V), então confirme os valores reais na placa e na documentação do relé.

O exemplo apenas multiplica o ajuste de 3,8 A: 3,8 × 1,2 = 4,56 A, 3,8 × 1,5 = 5,7 A e 3,8 × 7,2 = 27,36 A. Uma sobrecarga pequena leva muito tempo para disparar o relé; uma corrente de rotor bloqueado dispara em segundos. Uma corrente só um pouco acima do ajuste não dispara o relé de imediato.

Esse tempo é uma pista útil. Se o motor desarmou depois de dezenas de minutos em operação, suspeite de uma sobrecarga leve que persistiu. Se desarmou logo depois da partida, suspeite de rotor bloqueado, falta de fase ou partida longa demais.

O que acontece depois de um disparo térmico

Um disparo significa que o motor ou o equipamento acionado está em sobrecarga ou em condição anormal. Os cinco passos abaixo são a ordem habitual de resposta. É uma visão geral do que se verifica e de quem decide, não uma instrução de trabalho: para o procedimento real, siga o manual do relé e as regras de segurança elétrica da fábrica.

Figura 3: cinco passos depois de um disparo térmico

O rearme é o passo 4. Apertá-lo antes de eliminar a causa só leva a um novo disparo.

01Deixar em condição seguraDesenergizar, bloquear e etiquetar. Confirmar que o motor não pode partir sozinho
02Encontrar a causaSobrecarga, rotor bloqueado, falta de fase, alimentação ou ajuste. Verificar a corrente trifásica e a máquina
03CorrigirRemover objetos, reapertar terminais, reparar contatos defeituosos ou problemas de alimentação
04RearmarDepois que o relé esfriar, rearmar conforme o manual, operar e conferir a corrente
05Evitar reincidênciaRegistrar a corrente; rever os intervalos de inspeção e o controle da carga

Ligar e desligar repetidamente sem achar a causa superaquece e danifica o enrolamento do motor.

Primeiro, deixar em condição segura

Motor parado não é necessariamente motor seguro. Um relé ajustado para rearme automático se recupera sozinho quando esfria e, em alguns circuitos, o motor volta a partir por conta própria. Os manuais da Fuji Electric e da Omron alertam que, com rearme automático em um circuito de comando a dois fios, o motor parte sozinho de novo.

Antes de qualquer intervenção na máquina, o circuito é desenergizado e isolado pelo procedimento de bloqueio e etiquetagem da fábrica (LOTO), e a área é mantida livre. No Brasil, a NR-10 define, no item 10.5, a sequência de desenergização (seccionamento, impedimento de reenergização, constatação da ausência de tensão, entre outras etapas), e a NR-12 trata do bloqueio e da etiquetagem de energias nas intervenções em máquinas. Confira a redação vigente das normas e o procedimento interno da fábrica.

No Japão, o Regulamento de Segurança e Saúde Industrial exige parar a máquina, travar o dispositivo de partida e colocar uma placa antes de limpeza ou reparo perigosos (artigo 107). Exige também uma de três medidas (travar a chave, afixar aviso de proibição de energizar ou designar um vigia) antes de inspecionar ou reparar um circuito elétrico isolado (artigo 339). São regras japonesas, citadas aqui só para você entender o que os manuais e os técnicos japoneses esperam. Não toque no relé nem nos terminais com o circuito energizado.

Encontrar a causa

Os suspeitos habituais são:

  • Sobrecarga: a carga aumentou? Peças da máquina emperradas ou desgastadas, ou uma bomba operando com vazão excessiva
  • Rotor bloqueado: a rotação está impedida por objetos estranhos ou por um rolamento danificado?
  • Falta de fase: uma das três fases está aberta ou com mau contato? As outras duas fases passam a conduzir corrente alta
  • Alimentação: a tensão está baixa ou desequilibrada?
  • Ajuste ou ambiente: a corrente de ajuste está errada ou o painel está quente demais?

A verificação costuma começar por saber se o motor está operando em sobrecarga, o que pode vir de um problema mecânico ou de um ajuste errado. Em seguida vêm terminais frouxos, fios rompidos e contatos gastos do contator, que podem causar falta de fase. Se o motor puder ser operado, a equipe elétrica mede as três correntes de fase com um alicate amperímetro para ver se há desequilíbrio e verifica se a tensão está baixa ou desequilibrada.

Por último, verifica-se a máquina acionada (bomba, ventilador etc.) quanto a objetos presos e se o eixo gira à mão, com a energia bloqueada. Qualquer coisa que bloqueie a rotação mantém a corrente alta.

Curtos-circuitos são eliminados pelo MCCB ou pelo fusível, e faltas à terra pelo DR, não pelo relé de sobrecarga térmico. Se houver suspeita de curto-circuito ou de fuga de corrente, verifique também se o MCCB ou o DR a montante desarmou.

Tabela 3: causas, sintomas e o que verificar

Reduza as causas pelo tempo que o motor operou antes do disparo e pelo que se vê no local.

CausaSintoma típicoO que verificar (medições pela equipe elétrica)Para os especialistas
SobrecargaDispara depois de operar por um tempoLeitura do amperímetro x valor normal e corrente nominal da placaRever a carga; reparar a máquina
Rotor bloqueadoDispara logo após a partida; zumbidoCom a energia desligada e bloqueada, o eixo gira à mão?Inspecionar rolamentos e objetos estranhos; desmontar
Falta de faseDispara na partida ou em operação; zumbido, vibraçãoGrande diferença entre as três correntes de fase?Inspecionar terminais, contatos e cabos
AlimentaçãoOutros equipamentos do mesmo alimentador também se comportam malTensão e desequilíbrio entre fasesInvestigar o lado da alimentação
Ajuste ou ambienteDispara no verão ou quando o painel está quenteCorrente de ajuste x corrente a plena carga; temperatura do painelRever o ajuste; melhorar a ventilação
Deterioração do motorContinua disparando sem que nada acima seja encontradoCheiro de queimado ou aquecimento anormal em operaçãoEnsaios de resistência de isolamento e de resistência do enrolamento

A corrente e o comportamento do disparo em falta de fase dependem de o relé ter ou não proteção contra falta de fase. Verificar corrente, tensão e eixo envolve riscos de choque e de partida inesperada, por isso a equipe elétrica habilitada faz isso pelos procedimentos da fábrica. No celular, role a tabela para o lado.

O isolamento do motor é testado com um megôhmetro, com a energia desligada. Os valores mínimos exigidos variam de país para país e são apenas um piso, então julgue o resultado pelo critério do fabricante do motor ou da fábrica. Se os contatos do contator e do relé abrem e fecham corretamente também pode ser verificado com um multímetro na escala de resistência, com a energia desligada.

Corrigir a causa

  • Sobrecarga: reparar o problema mecânico e trazer a carga de volta para a faixa correta
  • Falta de fase: encontrar e reparar terminais frouxos, fios rompidos ou contatos ruins do contator
  • Alimentação: se a tensão estiver baixa ou desequilibrada, investigar o lado da alimentação
  • Objetos estranhos: remover e limpar a máquina

As causas também podem se combinar. Um terminal frouxo causa falta de fase, o motor continua girando com duas fases e o enrolamento se danifica. Olhe por vários ângulos e corrija de uma vez tudo o que encontrar.

Rearme do relé

Depois de eliminada a causa, o relé é rearmado, na maioria dos modelos por um botão de rearme (reset). Botões e indicadores variam conforme o modelo: no FAQ da Fuji Electric, por exemplo, os modelos TR-N2 a N8 têm botão de rearme azul e modelos como o TR-0N têm botão branco. A indicação de disparo também varia (uma haste de disparo branca que recua, uma bandeira amarela etc.), então confira o manual do modelo.

Os passos exatos de rearme dependem do modelo; siga o manual de instruções, não uma descrição genérica. Em alguns relés, como a linha RW da WEG, a mesma tecla seleciona rearme manual (HAND) ou automático (AUTO), então verifique em que posição ela está.

Se o relé não rearma, geralmente é uma destas três situações:

  • Não rearma de imediato: logo depois do disparo, o bimetal ainda está curvado, então apertar o rearme não faz nada (comportamento trip-free). Isso é normal, não é defeito.
  • Não rearma mesmo depois de esperar: o FAQ da Fuji Electric diz que seus relés podem ser rearmados depois de 90 a 350 segundos ou mais desde o disparo, conforme o tamanho da carcaça. Se ainda assim não rearmar, o relé provavelmente está com defeito. Para relés de outros fabricantes, consulte o manual para saber o tempo de espera.
  • Rearma, mas dispara de novo: a causa ainda existe. Pare de operar o motor e volte a procurar a causa.

Depois do rearme, confirme que o equipamento opera normalmente. Verifique se a corrente de operação está bem abaixo do ajuste e equilibrada nas três fases.

Figura 4: rearme manual x rearme automático

Os manuais da Fuji Electric e da Omron descrevem como passar do rearme manual para o automático.

Rearme manualDepois de um disparo, o relé permanece desarmado até alguém apertar o rearme. A causa pode ser verificada antes de religar, e o indicador (haste de disparo etc.) mostra que houve disparo.
Rearme automáticoO relé se rearma sozinho depois de esfriar. Ninguém precisa ir até o equipamento remoto, mas em alguns modelos o indicador de disparo não aparece no modo de rearme automático.
Com rearme automático em um circuito de comando a dois fios, o motor parte no instante em que o relé se rearma. Mãos ou ferramentas dentro da máquina podem ser pegas, então verifique o circuito e a forma de operar a máquina antes de escolher esse modo.

O método de troca e o comportamento do indicador são exemplos dos manuais da Fuji Electric TK-E02 e da Omron J7TC. Confira cada modelo.

Um circuito de comando a dois fios mantém o motor em operação enquanto o comando de marcha estiver presente. Um circuito a três fios usa botoeiras com contato de selo (autorretenção), de modo que, depois do rearme do relé, o motor continua parado até alguém apertar o botão de partida. Num circuito a dois fios, mesmo o rearme manual religa o motor na hora se o comando de marcha ainda estiver ligado, então a chave de marcha deve estar desligada antes de rearmar o relé.

Evitar novos disparos

A inspeção periódica pega cedo os problemas do equipamento e do circuito, e o controle da carga evita a sobrecarga. O hábito mais útil é registrar a corrente normal de operação. Se a corrente vai subindo antes de um disparo, esse é o sinal para suspeitar de rolamento desgastado ou de entupimento.

Se a causa é desconhecida, o relé continua disparando ou não rearma, pare o motor e passe o problema para a equipe elétrica. Os dados do checklist, perto do fim deste guia, aceleram a investigação.

Como a corrente de ajuste é escolhida

A corrente de ajuste (seitei-chi) determina se o relé realmente protege o motor. Ela começa por dois dados: a corrente a plena carga do motor na placa e a faixa de ajuste do relé. Condições ambientais, tipo de carga, tipo de relé e um teste de operação refinam o valor.

Alterar o ajuste é decisão da equipe elétrica, com base na documentação do equipamento e nos padrões da fábrica. Girar o dial para cima no chão de fábrica só porque o relé disparou é exatamente o que se deve evitar.

Comece pela corrente a plena carga do motor

Encontre a corrente nominal do motor na placa, no manual ou nas especificações. A corrente nominal é a que o motor puxa operando continuamente na potência nominal. Os manuais da Fuji Electric e da Omron dizem para girar o dial de ajuste até que a corrente a plena carga do motor fique alinhada com a marca ▼. O fabricante da máquina pode especificar outro valor, então confira também a documentação da máquina.

Alguns países fixam em norma um percentual máximo de ajuste do relé em relação à corrente da placa. No Brasil, a ABNT NBR 5410 trata da proteção contra sobrecorrentes da instalação (item 5.3), mas este guia não afirma um percentual máximo para o relé de motor, porque isso não foi confirmado. O ponto de partida continua sendo a corrente nominal da placa, a documentação do fabricante e o projeto elétrico; se a placa indicar fator de serviço, confirme com o projetista se ele entra no ajuste, e verifique a edição da norma aplicável à sua planta.

Considere a temperatura ambiente

O relé também recebe calor do ambiente, então dispara mais cedo em um painel quente e mais tarde em um lugar frio. O catálogo do Omron J7TC indica sua compensação de temperatura como disparo em até 2 horas a 120% da corrente a 40 °C e a 130% a −5 °C.

O manual traz um exemplo de cálculo do ajuste com fator de correção quando o ambiente está muito longe de 20 °C. Se o relé só dispara no verão, olhe a temperatura e a ventilação do painel antes de mexer no ajuste.

Escolha o relé conforme a carga

Motores que partem e param com frequência sofrem sobrecargas curtas repetidas. Para eles, e para cargas de partida longa ou de operação por pulsos (inching), a resposta é um relé projetado para esse serviço (como um tipo com reator saturável), não um ajuste mais alto.

O guia de seleção da Mitsubishi Electric diz que, quando a corrente e o tempo de partida devem causar disparo, usa-se um relé com reator saturável ou curto-circuita-se o relé somente durante a partida. A Fuji Electric observa que cargas de partida longa exigem um tipo de atuação retardada.

Na partida estrela-triângulo, a Mitsubishi Electric limita o tempo em estrela a 10 segundos no temporizador e pede para rever a seleção do equipamento se demorar mais.

Confira a faixa e os elementos do relé

A maioria dos relés tem uma faixa de ajuste especificada. O Omron J7TC-01-4E2, por exemplo, cobre de 2,8 a 4,2 A, o que serve para um motor com corrente a plena carga de 3,8 A. Fora da faixa, o relé não cumpre seu desempenho nominal, então escolha um modelo cuja faixa sirva.

Verifique também o número de elementos. A tabela de seleção da Mitsubishi Electric usa o tipo de 2 elementos como padrão, mas recomenda um tipo de 3 elementos com proteção contra falta de fase (seu tipo "2E") onde essa proteção é necessária.

Por outro lado, um relé com proteção contra falta de fase usado em um motor monofásico pode disparar sem necessidade, porque um polo não conduz corrente. A orientação da Omron é passar a corrente por todos os polos em série ou ajustar o dial cerca de 10% mais alto.

Confirme com um teste de operação

Depois de ajustar a corrente, opere o equipamento nas condições reais. O relé deve disparar numa sobrecarga e não deve disparar na operação normal. Uma verificação de sequência, pressionando a haste de disparo do relé, também confirma que o circuito de comando para o motor como previsto.

Se o relé dispara a cada partida, os fabricantes dão limites de quanto o ajuste pode subir: a Omron indica cerca de 5% ou menos para o J7TC, e a Mitsubishi Electric sugere cerca de 110% da corrente nominal quando um motor trocado por um motor IE3 dispara. Ambos valem só dentro do que a documentação daquele produto permite.

Se ainda assim disparar, não continue subindo o ajuste; troque para um tipo adequado, como um com reator saturável.

Revise o ajuste ao longo do tempo

O ajuste não é "ajustar e esquecer". Revise-o sempre que o motor for trocado, a carga mudar ou as condições de operação ou o ambiente mudarem. Nas inspeções periódicas, verifique os parafusos dos terminais além do ajuste.

O manual da Fuji Electric pede reapertar periodicamente os parafusos dos terminais, porque terminais frouxos causam aquecimento e falta de fase.

Causas comuns de disparo térmico em bombas

Quando o motor de uma bomba dispara, olhe a bomba e também o lado elétrico. Os manuais de instruções de bombas da Ebara listam as causas de sobrecorrente a seguir.

Figura 5: por que a corrente do motor da bomba sobe

Agrupar as causas em tubulação, bomba, líquido e alimentação facilita a busca.

Vazão excessivaAltura manométrica baixa e vazão alta demais. Estrangular a válvula de descarga traz a corrente de volta
Objeto presoLixo ou sólidos no rotor. A agulha do amperímetro oscila mais
Partes rotativasRolamento quebrado, selo mecânico travado ou partes rotativas raspando
Líquido pesado ou viscosoDensidade ou viscosidade maior do que a de projeto
Frequência erradaUma bomba de 50 Hz funcionando em rede de 60 Hz
Problemas de alimentaçãoQueda de tensão, desequilíbrio de tensão entre fases, falta de fase

De "Solução de problemas" nos manuais de instruções das bombas Ebara DN e SCD. As causas listadas variam conforme o modelo.

A causa fácil de passar despercebida é a altura manométrica baixa, que provoca vazão excessiva. Em muitas bombas centrífugas, a potência no eixo sobe com a vazão, então, se a tubulação tem menos resistência do que o projeto previa, a corrente sobe.

O item da frequência importa para equipamentos importados: o leste do Japão opera em 50 Hz e o oeste em 60 Hz, e a rede brasileira é de 60 Hz, então confira para qual frequência a bomba foi construída.

Os mesmos manuais pedem que os operadores verifiquem diariamente a corrente e a oscilação da agulha do amperímetro. Mesmo com a corrente dentro do valor nominal, uma oscilação grande pode indicar objeto preso na bomba. Uma agulha que oscila bastante e de forma periódica também pode indicar surging (instabilidade de vazão).

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Em bombas, registre também a pressão de descarga, a abertura da válvula de descarga e qualquer mudança de temperatura ou de tipo do líquido. Alinhar corrente e pressão nos mesmos horários facilita distinguir vazão excessiva de entupimento.

Proteção térmica eletrônica do inversor x relé de sobrecarga térmico

Em motores acionados por inversor de frequência, a proteção térmica eletrônica de sobrecarga do próprio inversor (denshi samaru) pode monitorar a sobrecarga no lugar de um relé bimetálico. Ela mede a corrente eletronicamente, calcula quanto o motor está esquentando e para o motor.

Quando o painel mostra samaru ijo ou um alarme de sobrecarga, primeiro descubra qual dispositivo atuou. Se o relé de sobrecarga térmico não mostra disparo e o display do inversor mostra um alarme, quem desarmou foi o inversor.

O comportamento da proteção térmica eletrônica depende de seus parâmetros. Um FAQ da Yaskawa Electric descreve motores que queimaram mesmo com 150% da corrente nominal circulando e aponta quatro causas:

  • A proteção térmica eletrônica estava desabilitada
  • A corrente nominal do motor estava configurada incorretamente
  • Um motor de uso geral foi configurado como motor para inversor
  • A alimentação do inversor era desligada toda vez que ele parava por sobrecarga

A quarta é fácil de ignorar. O mesmo FAQ diz que o tempo para disparar a 150% da corrente é de cerca de 1 minuto partindo de um estado aquecido e de cerca de 7 minutos partindo do frio.

Como cada ciclo de desligar e ligar a alimentação reinicia a contagem a partir do frio, o motor pode queimar antes de o inversor disparar. Parâmetros e comportamento variam conforme o modelo, então confira o manual do inversor.

Checklist e perguntas para o fornecedor japonês

Use esta lista quando ocorrer um disparo térmico em um equipamento de fabricação japonesa ou antes do comissionamento.

Informações a registrar a cada disparo

  • Nome do equipamento, modelo do relé e corrente de ajuste
  • Indicações presentes: indicador de disparo do relé, estado do disjuntor a montante, texto do alarme da IHM (fotografe as mensagens em japonês)
  • Tempo entre a partida e o disparo, e a carga naquele momento
  • Corrente normal de operação e corrente logo antes do disparo, e se foi possível rearmar o relé
  • Em bombas: pressão de descarga, abertura da válvula de descarga, temperatura e tipo do líquido

Perguntas para o fornecedor japonês

  • Qual modelo de relé e qual classe de disparo são usados, e com que base a corrente de ajuste foi escolhida (corrente a plena carga da placa ou um valor especificado pelo fabricante da máquina)?
  • O relé está configurado para rearme manual ou automático? O circuito de comando é a dois fios ou a três fios?
  • O relé é de 2 elementos ou de 3 elementos com proteção contra falta de fase?
  • De qual dispositivo vem cada alarme da IHM: relé de sobrecarga térmico, proteção térmica eletrônica do inversor ou outro? Vocês podem enviar uma lista de alarmes em inglês?
  • O motor ou a bomba foi construído para 50 Hz ou 60 Hz, e para qual tensão?
  • Qual corrente normal de operação foi medida no teste de aceitação em fábrica (FAT)?
  • Se o ajuste precisar de alteração, que faixa o manual do relé permite e quem aprova a mudança?

Limites deste guia

Os tempos de disparo, o comportamento de rearme, os indicadores e os limites de ajuste citados aqui vêm de documentos específicos da Omron, da Fuji Electric, da Mitsubishi Electric, da WEG e da Yaskawa Electric e valem para esses produtos. Outros relés e inversores se comportam de forma diferente.

Este guia não substitui o manual do relé ou do inversor, a documentação da máquina, as normas aplicáveis (ABNT NBR 5410, NR-10, NR-12) nem os procedimentos de bloqueio e etiquetagem e de segurança elétrica da fábrica. O trabalho dentro de painéis é para a equipe elétrica habilitada.

Perguntas frequentes

O que significa "disparo térmico"?

Significa que o relé de sobrecarga térmico detectou uma sobrecarga contínua e abriu o circuito de comando do contator, parando o motor. Os técnicos japoneses dizem "o térmico caiu" (samaru ga ochiru) ou "o térmico voou" (samaru ga tobu) para o mesmo evento.

O que significa o alarme samaru ijo (falha térmica)?

Em geral significa que o relé de sobrecarga térmico disparou; seu contato 97-98 está ligado a uma lâmpada ou a uma entrada de CLP que gera o alarme. Em algumas máquinas, refere-se a um alarme de sobrecarga do inversor, então verifique de qual dispositivo vem o alarme.

Por que meu relé de sobrecarga térmico não rearma?

Logo depois de um disparo, o bimetal ainda está curvado, então o rearme ainda não funciona. A Fuji Electric indica uma espera mínima de 90 a 350 segundos para seus relés, conforme o tamanho da carcaça. Para outras marcas, consulte o manual; se ainda não rearmar depois da espera especificada, suspeite de relé com defeito.

O relé continua disparando. Posso aumentar o ajuste?

Não sem encontrar a causa. Os fabricantes indicam até quanto o ajuste pode subir (a Omron sugere cerca de 5% ou menos para o J7TC), e a decisão é da equipe elétrica. Se ainda assim disparar, talvez seja preciso trocar o tipo de relé.

Em quanto tempo um relé de sobrecarga térmico dispara?

Depende da sobrecarga e da classe de disparo. Na classe de disparo 10A, o relé deve disparar em menos de 2 minutos a 150% do ajuste partindo aquecido, e em mais de 2 e até 10 segundos a 720% (rotor bloqueado) partindo frio. A 105%, partindo frio, não deve disparar em 2 horas.

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Sobre a redação

Redação do MONOSCOPEFOUNDER & EDITOR

Cerca de dez anos de atuação em um fabricante de equipamentos industriais e em uma empresa de engenharia de plantas, com propostas, projeto e comissionamento de equipamentos, seguidos da migração para o marketing digital. Hoje presta consultoria web a fabricantes B2B, ajudando-os a explicar com clareza seus produtos e tecnologias. Possui as licenças nacionais japonesas de Energy Manager e de Engenheiro-Chefe de Eletricidade de Terceira Classe.

Mantém um blog de engenharia desde 2017 (mais de 500 artigos) e um canal no YouTube em japonês com cerca de 20 mil inscritos. Cada guia é escrito do ponto de vista do chão de fábrica japonês e conferido com as normas citadas.

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