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Proteção de motores: relé térmico, fusível e contator

Informe a placa do motor e a partida para saber em quanto ajustar o relé térmico, que classe de disparo usar, qual fusível ou disjuntor-motor e qual contator escolher.

Ferramenta de pré-dimensionamento e estimativa: os resultados não substituem projeto, cálculo ou laudo assinado por profissional habilitado nem a verificação conforme as normas aplicáveis.

Verificação
Motor
Partida
Curto-circuito

Ajuste e ensaio de relés, fusíveis e disjuntores são serviços em eletricidade: só profissional autorizado pela NR-10, com o painel desenergizado e bloqueado.

—Ajuste do relé térmico
—

Tempo de disparo do relé por classe

Faixa de atuação a frio de cada classe na corrente que o relé enxerga, comparada com o tempo de partida e com o tempo de rotor bloqueado do motor.

Toque no gráfico para ver os valores.

Curva aproximada do relé escolhido

Tempo de disparo a frio em função do múltiplo da corrente de ajuste (escala logarítmica), com o ponto da partida e o limite do motor.

Toque no gráfico para ver os valores.

Componentes da partida

Critério de escolha e valor mínimo de cada componente; os tamanhos comerciais são os mais comuns de catálogo, confirme no fabricante.

Próximo passo

Leve os resultados desta página para outra calculadora, com os campos já preenchidos.

O memorial reúne entradas, resultados, equações, hipóteses e referências desta página, com campos para projeto, responsável e revisão. O relatório completo traz também os gráficos e as interpretações, em cores. Na janela de impressão, escolha Salvar como PDF.

Método, hipóteses e referências

Equações usadas

Ajuste do relé: Ir = In (partida direta ou soft starter); Ir = In ÷ √3 ≈ 0,58 In (estrela-triângulo, relé nas bobinas); máximo = In × FS (IEC) ou 1,25/1,15 × In (NEC 430.32)
Corrente na partida vista pelo relé: direta k = Ip/In; estrela-triângulo k = (Ip/3) ÷ (In/√3) = 0,577 Ip/In; soft starter k = limite de corrente
Tempo de disparo a frio: t(k) = Tp(7,2) × ln(k²/(k² − 1,12²)) ÷ ln(7,2²/(7,2² − 1,12²)); Tp(7,2): classe 10 = 4 a 10 s, classe 20 = 6 a 20 s, classe 30 = 9 a 30 s
Condições: tempo de partida < t mínimo na corrente de partida; t máximo com rotor bloqueado (k = Ip/In) ≤ tempo de rotor bloqueado a quente
Curto: aM ≥ In; gG ≥ máx(1,2 In; Ip ÷ k_gG); NEC: fusível retardado 175%, rápido 300%, disjuntor de tempo inverso 250%, só magnético 800% de In. Contator AC-3 ≥ In (estrela-triângulo: K1 = K2 ≥ 0,58 In; K3 ≥ 0,33 In). Cabo: Iz ≥ 1,25 In

Hipóteses e limites

  • A curva do relé é uma aproximação do modelo térmico a partir dos limites de 7,2 × Ir da IEC 60947-4-1, a frio. Com o motor quente, os relés atuam mais rápido; a curva do fabricante sempre prevalece.
  • O fusível gG é estimado pelo múltiplo Ip ÷ If que ele aguenta no tempo de partida, lido na curva do fabricante. Tamanhos comerciais de fusíveis e contatores são os mais comuns de catálogo.
  • Não verifica a coordenação tipo 1 ou tipo 2 nem a capacidade de interrupção: use as tabelas de coordenação do fabricante. Partidas frequentes (mais de algumas por hora) pedem relé eletrônico ou sensores PTC.

Normas e documentos técnicos

  • IEC 60947-4-1:2018: Low-voltage switchgear and controlgear — Contactors and motor-starters — Electromechanical contactors and motor-starters
  • IEC 60269-1 e IEC 60269-2: Low-voltage fuses (gG and aM)
  • IEC 60364-4-43 e IEC 60364-5-52: protection against overcurrent and wiring systems
  • NFPA 70, National Electrical Code 2023, Article 430 (430.6, 430.22, 430.32, Table 430.52)
  • NEMA ICS 2: Industrial Control and Systems — Controllers, Contactors and Overload Relays
  • Schneider Electric. Electrical Installation Guide, chapter N: motors

Legislação e regulamentos no Brasil

  • ABNT NBR IEC 60947-4-1: contatores e partidas de motores eletromecânicos
  • ABNT NBR 5410:2004: instalações elétricas de baixa tensão (circuitos de motores e proteção contra sobrecorrentes)
  • NR-10: segurança em instalações e serviços em eletricidade
  • NR-12: segurança no trabalho em máquinas e equipamentos (partida e parada de motores)

Perguntas frequentes

Para que serve esta calculadora?

Para escolher e ajustar a proteção de um motor trifásico: em quanto regular o relé térmico, qual classe de disparo usar, qual fusível ou disjuntor-motor protege contra curto e qual contator suporta a corrente. Use ao montar um painel novo, trocar um motor ou investigar desarmes na partida.

Em quanto ajusto o relé térmico?

Na corrente nominal de placa do motor. No exemplo, um motor de 30 kW em 380 V com 57 A de placa leva o relé em 57 A. Na estrela-triângulo o relé fica nas bobinas e vê a corrente de fase: ajuste em In ÷ √3, ou 0,58 × 57 = 33 A. Só suba até In × fator de serviço se o processo realmente usar essa reserva.

Como escolher entre classe 10, 20 e 30?

A classe é o tempo máximo de disparo, a frio, com 7,2 vezes o ajuste: classe 10 atua entre 4 e 10 s, classe 20 entre 6 e 20 s e classe 30 entre 9 e 30 s. O relé precisa deixar a partida terminar e atuar antes do tempo de rotor bloqueado do motor. No exemplo, partida de 3 s e rotor bloqueado de 12 s: a classe 10 atende, atuando entre 4,2 e 10,6 s.

De onde tiro o tempo de partida e o tempo de rotor bloqueado?

O tempo de rotor bloqueado vem na folha de dados do motor, a quente, em geral de 5 a 20 s. O tempo de partida pode ser medido com alicate amperímetro com registro, ou calculado pela inércia da carga na calculadora de dimensionamento de motor. Bombas e ventiladores pequenos partem em 1 a 5 s.

Qual fusível usar: aM ou gG?

O fusível aM é feito para motores: aguenta a corrente de partida e é escolhido igual ou logo acima de In, 63 A para o motor de 57 A do exemplo. O gG é de uso geral e precisa ser bem maior para não queimar na partida; confira na curva do fabricante que ele aguenta a corrente de partida durante o tempo de partida. O disjuntor-motor substitui fusíveis e relé num só aparelho em motores até cerca de 100 A.

Por que o relé desarma na partida?

As causas mais comuns são partida longa para a classe do relé, ajuste abaixo da corrente de placa, relé de estrela-triângulo instalado na linha mas ajustado em 0,58 × In, tensão baixa que alonga a partida, ou partidas seguidas com o motor quente. Compare o tempo de partida medido com a faixa da classe mostrada no gráfico.

O que a calculadora não verifica?

Não verifica a coordenação tipo 2 entre fusível, contator e relé, a capacidade de interrupção do dispositivo nem o número de partidas por hora. Use as tabelas de coordenação do fabricante e peça a um profissional habilitado, com ART, o projeto final do painel.