Contator x Disjuntor x Partida de motor

Figura 1. Contatores, disjuntores e partidores de motor desempenham diferentes funções de controle e proteção.

Esses três dispositivos costumam estar presentes no mesmo painel de controle de motores, mas resolvem problemas diferentes. Um contator é responsável pela comutação frequente, remota ou automática durante a operação normal. Um disjuntor interrompe correntes anormais dentro de sua capacidade nominal. Um acionador de motor normalmente combina um contator com proteção contra sobrecarga do motor. Em muitos circuitos de controle de motores, eles atuam em conjunto, em vez de competir entre si.

Este guia compara essas funções, explica em que contexto um acionador de motor é utilizado e identifica as informações do projeto necessárias antes de escolher um disjuntor industrial.

Resposta rápida: Controle x Proteção

Comece pela função. Um contator comuta repetidamente uma carga em resposta a um sinal de controle. Um disjuntor interrompe correntes anormais de acordo com seu projeto de proteção. Um acionador de motor combina a comutação baseada em contator com proteção contra sobrecarga e ainda requer um sistema adequado de proteção contra curto-circuito. Uma etiqueta não é um substituto seguro para outra.

Figura 2. Comece pela função: os contatores controlam, os disjuntores protegem e os acionadores de motor combinam a comutação com a proteção contra sobrecarga do motor.

O que um contator faz

Um contator é um interruptor controlado eletricamente. Quando a bobina recebe a tensão de controle correta, seu mecanismo magnético altera o estado dos contatos principais e permite que a energia chegue à carga. A remoção do sinal de controle faz com que os contatos retornem ao seu estado normal.

Isso separa o circuito de controle do circuito de carga. Botões, temporizadores, relés, controladores lógicos programáveis e sistemas de controle predial podem comandar uma carga muito maior sem terem que conduzir essa corrente de carga diretamente. O mesmo princípio torna os contatores úteis em acionadores de motores, bombas, ventiladores, compressores, esteiras transportadoras, conjuntos de iluminação e equipamentos de climatização.

A corrente é apenas um dos fatores a serem considerados na seleção de um contator. O projetista também deve verificar o tipo de carga, a tensão de operação, a categoria de utilização, a frequência de comutação prevista, a tensão da bobina, a corrente de partida, as condições ambientais e a vida útil elétrica exigida. Um dispositivo adequado para uma carga resistiva pode não ser adequado para partidas repetidas de motores com a mesma corrente.

Um contator básico não substitui a proteção contra curto-circuito. Alguns produtos são comercializados como acionadores coordenados ou conjuntos que incluem um relé de sobrecarga ou proteção eletrônica, mas essas funções adicionais pertencem ao conjunto ou ao dispositivo acoplado. Não se deve presumir que elas estejam presentes apenas pela palavra “contator”. Para uma explicação mais completa sobre o mecanismo de comutação, consulte o que é um contator e como ele funciona.

O que um disjuntor faz

Um disjuntor é um dispositivo de comutação de proteção. Seu tipo e sua unidade de disparo determinam se ele detecta ou responde a correntes de sobrecarga, correntes de curto-circuito ou outras condições anormais definidas antes de interromper o circuito dentro dos valores nominais publicados.

A seleção do disjuntor começa pelo sistema, e não pelo valor em amperes indicado na etiqueta. O projetista deve verificar a tensão, se a aplicação é CA ou CC, a corrente nominal, o número de pólos, a corrente de falha disponível, a capacidade de interrupção necessária, as características de disparo, a coordenação com dispositivos a montante e a jusante e as condições de instalação. Não se deve aprovar um disjuntor com base apenas na corrente nominal.

Os disjuntores em caixa moldada são utilizados em distribuição industrial, proteção de alimentadores, montagem de painéis e em determinadas aplicações de circuitos de motores. Os modelos termomagnéticos geralmente combinam resposta a sobrecarga e a curto-circuito. Unidades de disparo eletrônicas podem oferecer funções de proteção ajustáveis. Em ambos os casos, a capacidade exata depende da série e do modelo selecionados, e não da categoria do produto como um todo.

Embora um disjuntor possa ser operado manualmente, sua função de proteção não o torna automaticamente um substituto para um contator. A comutação operacional frequente pode exigir um nível de exigência diferente daquele da operação manual ocasional ou da interrupção em caso de falha. Utilize um disjuntor para comutação de rotina somente quando o fabricante especificar explicitamente que o dispositivo é adequado para essa aplicação. Você pode consultar o mecanismo básico de proteção em como funciona um disjuntor.

O que um acionador de motor inclui

Um acionador de motor é um conjunto, e não apenas outro nome para um contator. Um acionador magnético comum combina um contator para a comutação do motor com um relé de sobrecarga que responde a condições de sobrecarga prolongada dentro de sua capacidade nominal. O conjunto também pode incluir um invólucro, botões de controle, contatos auxiliares ou outros acessórios.

Essa é a diferença prática que está por trás das buscas por “partidor de motor x contator” e “contator x partidor”. O contator é um componente essencial dentro do partidor. O acionador oferece proteção contra sobrecarga e funções de controle auxiliares, mas não garante automaticamente a interrupção adequada em caso de curto-circuito. A menos que um conjunto de proteção selecionado forneça e verifique explicitamente essa função, o circuito ainda precisa de um disjuntor ou fusível coordenado.

O termo “motor de partida” geralmente se refere a um componente automotivo; portanto, não deve ser confundido com um acionador de motor industrial. Neste artigo, “acionador de motor” refere-se ao equipamento elétrico utilizado para dar partida, parar e proteger um motor industrial ou comercial.

Comparação entre contator e disjuntor

Funções diferentes no mesmo circuito

Um contator responde à pergunta: “Quando a carga deve funcionar?” Um disjuntor responde a: “O que deve abrir o circuito quando a corrente ultrapassa a condição permitida?”

Ambos os dispositivos possuem contatos e ambos podem interromper a corrente, o que faz com que a comparação pareça mais simples do que realmente é. Seus contatos, mecanismos de operação e sistemas de controle de arco são projetados para funções diferentes. Um contator é otimizado para comutação comandada; um disjuntor é projetado e classificado para eliminar condições de falha específicas.

Frequência de comutação e vida útil

Os equipamentos industriais podem ligar e desligar várias vezes durante um turno. Um contator corretamente selecionado é projetado para esse ciclo operacional repetitivo, e sua bobina proporciona uma conexão prática com intertravamentos, lógica de controle de emergência, temporizadores, sensores e sistemas de automação.

Um disjuntor normalmente opera com muito menos frequência. Ele conduz corrente continuamente, responde a falhas e pode fornecer um ponto de seccionamento quando o dispositivo selecionado é adequado para isolação. As características nominais do produto determinam o número e o tipo de operações permitidas. Não existe uma quantidade universal de operações: verifique os dados do fabricante para o modelo e o regime de serviço exatos.

Interrupção em caso de falha e capacidade de corte

A capacidade de interrupção pode descartar um disjuntor mesmo quando sua corrente nominal de funcionamento parece correta. O dispositivo deve interromper a corrente de falha prevista no ponto de instalação, de acordo com a classificação e as condições aplicáveis. Se a corrente de falha disponível exceder essa capacidade, o fato de a corrente de funcionamento estar dentro dos parâmetros não tornará a instalação segura.

A capacidade de manobra de um contator sob carga normal não é uma capacidade de interrupção de curto-circuito. Sob corrente de falta elevada, ele pode não interromper com segurança, pode soldar os contatos ou sofrer danos graves. Por isso, o circuito precisa de proteção a montante contra curto-circuito.

Sinais de controle e automação

A bobina do contator conecta o sistema de controle ao circuito de potência. Um sinal de controle relativamente pequeno pode acionar um motor ou outra carga, enquanto os contatos auxiliares indicam o estado ou auxiliam no intertravamento.

Alguns disjuntores selecionados também aceitam acessórios, como disparadores de derivação, disparadores de subtensão, acionadores elétricos e contatos auxiliares. Essas opções permitem o disparo, a indicação ou a operação remotos, mas não tornam todos os disjuntores adequados para comutação de alto ciclo. Verifique a compatibilidade dos acessórios e a classificação de serviço do modelo específico.

A proteção contra sobrecarga é uma questão de projeto à parte

A proteção contra curto-circuito e a proteção contra sobrecarga do motor se referem a situações diferentes. Um curto-circuito pode gerar uma corrente muito alta, que deve ser interrompida rapidamente. Uma sobrecarga do motor pode ter magnitude menor, mas persistir por tempo suficiente para causar o superaquecimento do motor. Tratar ambas como se fossem a mesma questão de seleção deixa uma lacuna na proteção.

Alguns disjuntores de proteção de motores combinam proteção contra curto-circuito com proteção ajustável contra sobrecarga. Outra configuração comum utiliza um disjuntor ou fusível para proteção contra curto-circuito, um contator para comutação e um relé de sobrecarga para proteção contra sobrecarga do motor. A escolha entre essas opções deve ser feita com base no motor, no método de partida, na alimentação, nos requisitos de controle, nos dados de coordenação e nas normas locais.

Por que os circuitos de motores geralmente precisam dos dois

Um caminho comum de controle do motor atribui as funções nesta ordem:

Alimentação → Disjuntor ou fusível → Contator → Proteção contra sobrecarga, quando necessário → Motor

Cada elemento tem uma função específica:

• O dispositivo de proteção a montante interrompe a corrente de curto-circuito e oferece as funções de proteção contra sobrecorrente previstas no projeto.
• O contator liga e desliga o motor em resposta aos comandos de controle.
• Um relé de sobrecarga ou uma função dedicada à proteção do motor responde a sobrecargas prolongadas, bloqueio do rotor, perda de fase ou outras condições dentro de sua capacidade especificada.
• É necessário verificar se a combinação completa está em conformidade com os requisitos de coordenação, corrente de falha disponível, características da carga e normas regionais aplicáveis.

Figura 3. Um circuito típico de controle de motor atribui a proteção contra curto-circuito, a comutação e a proteção contra sobrecarga a funções separadas e coordenadas.

As orientações de proteção de motores da Schneider Electric descrevem disjuntores-motor termomagnéticos que oferecem proteção contra curto-circuito e sobrecarga, e também mostram sistemas que combinam um disjuntor magnético ou fusível com um relé de sobrecarga separado. Da mesma forma, as orientações de aplicação da ABB tratam motores comandados por contator e motores comandados por disjuntor como arranjos de proteção distintos. A seleção de um componente não elimina a necessidade de atribuir todas as funções de comando e proteção exigidas.

Para obter informações sobre a arquitetura de produtos relacionados, consulte o disjuntor de proteção do motor categoria. O projeto final e a verificação devem ser realizados por pessoal qualificado. Este artigo não fornece instruções para testes sob tensão, derivação ou fiação em campo.

Qual dispositivo você precisa?

Figura 4. Escolha a categoria do equipamento de acordo com a função e, em seguida, verifique o modelo exato em relação aos dados do sistema, de carga, de falhas e de coordenação.

Use a tabela para identificar qual tipo de dispositivo deve fazer parte do circuito. Não a use para escolher um modelo. Essa decisão ainda exige os dados do projeto e as informações de coordenação do fabricante.

Como especificar o lado do disjuntor

Antes de solicitar uma recomendação ou cotação de um disjuntor MCCB, prepare as seguintes informações:

1. Sistema CA ou CC e tensão nominal.
2. Tipo de carga, corrente de operação e condições de partida previstas.
3. Número necessário de postes e informações relevantes sobre o sistema de aterramento.
4. Corrente de falha disponível no ponto de instalação ou capacidade de interrupção necessária.
5. Características exigidas de proteção contra sobrecarga e curto-circuito.
6. Requisitos de coordenação ou seletividade nas etapas anteriores e posteriores do processo.
7. Ambiente de instalação, condições do compartimento e frequência de operação.
8. Quantidade, mercado de destino e documentos técnicos necessários.

Figura 5. Uma cotação de MCCB requer informações completas sobre o sistema, a carga, as falhas, a proteção e o projeto — e não apenas a corrente nominal.

Não solicite um MCCB apenas com base na corrente nominal. O conjunto completo de dados permite ao fornecedor comparar opções termomagnéticas, eletrônicas, ajustáveis e especificadas para corrente contínua sem estender a capacidade de um modelo a toda uma família de produtos. Se ainda faltarem dados críticos do projeto, a recomendação do modelo ainda não estará pronta.

A OOHMAGE disponibiliza diversas séries de disjuntores MCCB para distribuição industrial e seleção para projetos específicos. Confira a série de disjuntores em caixa moldada e compare os parâmetros publicados do modelo exato com o projeto antes de fazer o pedido. Não presuma que uma série é adequada apenas porque sua faixa de corrente parece próxima.

Erros comuns

Utilização de um contator como proteção contra curto-circuito

Um contator pode desligar uma carga durante a operação normal, mas isso não lhe confere a capacidade de interrupção de falhas de um disjuntor. O circuito ainda precisa de um dispositivo de proteção adequado.

Uso de um disjuntor para comutação automática frequente

O uso de um disjuntor no lugar de um contator pode exceder a capacidade de trabalho prevista para esse dispositivo. Verifique a capacidade de comutação específica ou utilize um contator projetado para o ciclo de operação exigido.

Confundindo a proteção contra sobrecarga com a proteção contra curto-circuito

Tanto as condições de sobrecarga quanto as de curto-circuito envolvem corrente excessiva, mas sua magnitude, duração e resposta necessária diferem. Um motor pode precisar de proteção contra sobrecarga, além da proteção contra curto-circuito a montante.

Seleção apenas por corrente nominal

A corrente nominal é o ponto de partida. A tensão, a adequação para corrente alternada (CA) ou corrente contínua (CC), a categoria de carga, a corrente de falha disponível, a capacidade de interrupção, o número de pólos, o comportamento de desligamento e as condições ambientais podem, cada um à sua maneira, influenciar a escolha.

Supondo que as classificações de CA e CC sejam intercambiáveis

A interrupção de corrente contínua impõe exigências diferentes ao controle de arco. Utilize um modelo com valores nominais publicados para a tensão CC real e a disposição dos pólos. Não aplique valores nominais de corrente alternada com base em suposições.

Ignorando a coordenação

O disjuntor, o contator e o relé de sobrecarga devem funcionar como um único sistema. Verifique os dados de coordenação do fabricante e os requisitos locais; indicações de corrente coincidentes nas etiquetas não comprovam que a combinação seja adequada.

Perguntas frequentes

Um contator pode substituir um disjuntor?

Não. Um contator básico controla uma carga durante a operação normal; ele não substitui um disjuntor ou fusível projetado para interromper a corrente de curto-circuito. Qualquer circuito que utilize um contator ainda precisa de proteção adequada a montante.

Um disjuntor pode substituir um contator?

Normalmente, não quando a carga exige comutação frequente, remota ou automática. Um disjuntor pode suportar operação manual, acessórios remotos ou funções de comutação definidas, mas o dispositivo e a aplicação específicos devem ser classificados para esse uso.

Por que se utiliza um relé de sobrecarga com um contator?

O contator aciona o motor. O relé de sobrecarga monitora condições de corrente prolongadas que poderiam causar superaquecimento e abre o circuito de controle quando necessário. A proteção contra curto-circuito continua sendo de responsabilidade de um disjuntor ou fusível adequado, a menos que um dispositivo coordenado desempenhe ambas as funções.

Todos os circuitos de motores precisam dos dois dispositivos?

Não existe uma configuração única que se adapte a todos os circuitos de motor. Os dispositivos necessários dependem da potência do motor, do método de partida, da alimentação, das necessidades de controle, do esquema de proteção, dos dados de coordenação e das normas locais. Muitos circuitos automatizados de motor utilizam tanto um contator quanto um dispositivo de proteção, pois a comutação e a proteção contra falhas continuam sendo tarefas distintas.

Quais informações são necessárias para um orçamento de MCCB

Informe a tensão do sistema, se a aplicação é CA ou CC, a corrente nominal, o número de pólos, a capacidade de interrupção necessária, o método de proteção, a carga ou aplicação, a quantidade, as condições de instalação e o mercado de destino. Selecione o modelo somente após verificar os dados publicados para a série de MCCBs proposta.

Conclusão final

Um contator controla o funcionamento normal. Um disjuntor protege contra condições anormais de corrente definidas. O fato de terem aparência semelhante em um painel não significa que suas classificações ou funções sejam intercambiáveis. Por isso, muitos circuitos de motor utilizam um disjuntor ou fusível para proteção contra falhas, um contator para o controle de partida e parada e, quando necessário, um relé de sobrecarga ou uma função dedicada à proteção do motor.

Atribua cada função primeiro e, em seguida, selecione os dispositivos a partir dos parâmetros verificados do projeto. Para o lado do disjuntor de um painel industrial, envie a tensão, a corrente, os pólos, a capacidade de interrupção necessária, a aplicação, a quantidade e o mercado de destino por meio do Página de contato da OOHMAGE. Se uma série OOHMAGE for adequada, a resposta deve explicar o motivo e indicar a documentação técnica disponível. Se nenhuma for adequada, não force a escolha.

Referências técnicas

• Disjuntores de proteção de motores da Schneider Electric
• Esquema básico de proteção de motores da Schneider Electric
• Proteção e controle de motores da ABB
• Guia de aplicação dos disjuntores da ABB para proteção de motores