Protecção Diferencial

[migjac]

Boa tarde,

Podiam-me explicar como funciona a protecção diferencial em sistemas trifásicos?
Se o neutro nao estiver acessivel como é que é feita a comparação com a corrente de retorno? è possivel meter uma protecção diferencial em que temos apenas as três fases? Em que esquema de terras não é possivel meter uma protecção diferencial?

Cumprimentos

[justme]

Num sistema monofásico a soma das correntes da fase e do neutro deve ser "0".
Isto é, a corrente fornecida pela fase deve ser absorvida pelo neutro.
Portanto, a corrente recebida pelo neutro é igual á da fase mas de sinal (sentido) contrário.
No caso de haver diferença, é porque há fuga para a terra.
Essa diferença é aproveitada para fazer disparar o diferencial.

Num sistema trifásico, sem neutro, a soma vectorial das correntes das 3 fases deve ser "0".
Isto é a corrente que uma fase dá as outras duas têm que receber.
Ou ainda a corrente fornecida por duas fases deve ser absorvida pela 3ª fase.
Portanto a corrente fornecida é igual á corrente recebida mas de sinal contrário (sentido).
No caso de a resultante dessas 3 correntes não ser zero é porque há uma fuga para a terra.
Ora essa resultante não nula (diferença) é aproveitada para fazer disparar o diferencial.

Um abraço

[nelmindo]

instantaneamente, na prática estão a acontecer estas situações, ao longo do tempo:
2 fases a entrar e 1 a sair. a soma das correntes a entrar, é igual ao valor da que sai
2 fases a sair e 1 a entrar. a soma das correntes a sair, é igual ao valor da que entra
1 fase a entrar, 1 a sair, 1 a fazer nada. A corrente que entra, tem o mesmo valor da que sai

logo, a soma é igual em todos os casos (instaneamente) a zero, mesmo desiquilibrado (sem neutro). Logo, se existir uma fuga, o valor deixa de ser zero, sendo que se esse valor de fuga ultrapassar o valor da sensibilidade do diferencial, ele disparará.

ver: http://e-lee.ist.utl.pt/realisations/Ci ... 1_aula.htm

[justme]

Realço e confirmo apenas que a analise desta situação deve ser feita com correntes/tensões instantâneas, acompanhando e observando diversos pontos ao longo das sinusoides, conforme ilustrado no link do nelmindo.

Um abraço

[migjac]

Acho que percebi. Mas se for medir com um amperimetro é suposto darem as três fases exactamente o mesmo?
E quando existe neutro como funciona? Como se deve ligar o neutro?

Muito obrigado pelas explicações

[nelmindo]

se o amperimetro fosse capaz de medir rápidamente e apresentar o valor no ecran tão rápido com mede e tu fosses capaz de ler esses leituras rápidamente também, sim irias ler vários valores no tempo. No entanto isso não acontece. O que um amperimetro faz, é fazer algumas leituras por segundo (alguns, 3 por segundo), o que não é afectado pelas "ondulações" dos valores ao longo do tempo. Usa a ideia que podiarias ter 50 Leituras por segundo, como exemplo. Não é muito prático, pois não?

A medida apresentada deve ser um valor constante, sendo que esse valor contante é o mesmo de como se fosse uma corrente continua (daí a definição do valor eficaz ou RMS)

Quanto à questão do amperimetro em todas as fases dar o mesmo valor, apenas acontece em sistemas equilibrados. Em desiquilibrados, mesmo sem neutro, os valores são diferentes em cada uma das fases. Daí o "desiquilibrio"...

"E quando existe neutro como funciona?" , ver melhor a teoria apresentada no link. Eu sei que usa uma linguagem académica, mas para perceber estes conceitos, é necessário conhecimentos mais avançados, para perceber vectores, somas vectoriais e desfasamentos.

À questão "Como se deve ligar o neutro?" explica-te melhor, porque não consigo explicar, estou confuso nesta dúvida...

[migjac]

Entao num sistema desiquilibrado é suposto o disjuntor abrir certo? Se o disjuntor for 0,3In se uma das fases tiver um desvio de 0,3 amperes é suposto abrir, certo?

Con neutro, o que vai passar no neutro será o desiquilibrio das três fases? O diferencial continua á mesma a medir e a somar a corrente nas três fases? Para que serve o neutro a passar pelo diferencial?

[nelmindo]

Entao num sistema desiquilibrado é suposto o disjuntor abrir certo? Se o disjuntor for 0,3In se uma das fases tiver um desvio de 0,3 amperes é suposto abrir, certo?

Con neutro, o que vai passar no neutro será o desiquilibrio das três fases? O diferencial continua á mesma a medir e a somar a corrente nas três fases? Para que serve o neutro a passar pelo diferencial?

"Entao num sistema desiquilibrado é suposto o disjuntor abrir certo? Se o disjuntor for 0,3In se uma das fases tiver um desvio de 0,3 amperes é suposto abrir, certo?" ERRADO, como não sabes os defasamentos entre elas, não podes somar "algébricamente" os sistemas trifásicos...

"Con neutro, o que vai passar no neutro será o desiquilibrio das três fases? O diferencial continua á mesma a medir e a somar a corrente nas três fases? Para que serve o neutro a passar pelo diferencial?" Conceitos de redes trifásicas, o resto da soma vectorial e reforço o conceito vectorial, vai para o neutro. É por isso que se deve ligar o neutro no diferencial.

São conceitos avançados, que recomento talvez alguém ao lado para esclarecer estas dúvidas

[migjac]

Obrigado pelas expliacações.
Já agora será que me podiam explicar para que se liga o neutro?

[nelmindo]

o neutro é para equilibrar as tensões nas cargas desiquilibradas (se a corrente é diferente, a tensão também o vai ser, podendo ultrapassar o valor nominal da carga, danificando-a), referenciar o zero e em alguns casos servir para proteger as pessoas contra contactos indirectos (nos regimes TN), mas que não é o caso, porque nestes regimes não se usa aparelhos difrenciais.
Mas a razão principal é garantir condições de exploração (fixação do potencial, por exemplo)

[migjac]

Mas o facto de o neutro ser ligado á protecção diferencial vai contribuir para a protecção diferencial medir o desiquilibrio das correntes ou não? Ou seja a protecção diferencial precisa do neutro para proteger o circuito ou apenas mede o desiquilibrio das correntes?

[nelmindo]

não precisa de neutro para funcionar. A carga é que pode ou não precisar de neutro. Se precisar de neutro, aí sim, o neutro tem que passar pelo diferencial.

[migjac]

Muito obrigado pelas explicações

Tem sugestões de alguma leitura aqui na net?
Há algum material que posso ler para aprender mais sobre protecções de BT?

[justme]

Acho que percebi. Mas se for medir com um amperimetro é suposto darem as três fases exactamente o mesmo?
...

Não, isso apenas aconteceria se as cargas ligadas entre as fases tivessem todas o mesmo valor.
O que é suposto é que a soma (vectorial) das correntes das tres fases seja nula, independentemente de serem ou não iguais as correntes em cada fase.
Podes verificar isto, com um amperimetro especial: a pinça amperimétrica.
Num circuito trifásico alimentando cargas adequadas, verificas que se fizeres passar pela pinça as tres fases simultâneamente verificarás que não acusa passagem de corrente, apesar de estar a passar corrente nas fases.
Isso acontece por causa daquilo que se disse:
A soma vectorial das correntes nas tres fases é nula.
Neste caso a pinça faz de "somador" ou melhor faz a leitura do resultado dessa soma (realizada por via electromagnetica).

Caso não fosse nula essa leitura é porque havia fuga para a terra.

Um abraço

[justme]

...
E quando existe neutro como funciona? Como se deve ligar o neutro?
...

Existindo neutro, a soma vectorial das correntes das 3 fases com a do neutro deve ser nula.
Dito de outra forma:
A soma vectorial das correntes das fases deve ser igual e de sinal contrário da do neutro.

Se fizeres aqui a experiencia anterior com a pinça, mas desta vez alimentando cargas que façam uso do neutro, verificarás que a pinça não acusa corrente.
Não te esqueças que desta vez terás que passar pela pinça as tres fases e o neutro.

Quanto á forma que se deve ligar o neutro podes ligá-lo ao ponto comum de uma ligação em estrela ou então liga-lo normalmente alimentando cargas monofásicas.

Um abraço