Disjuntor, cabos e proteção do auto transformador: como dimensionar pela corrente de entrada

O transformador em si é simples. A proteção dele é onde os erros acontecem: disjuntor pequeno que desarma na partida, disjuntor grande que não protege, cabo fino no lado errado. A regra que resolve quase tudo cabe numa frase: dimensione pela corrente do lado de menor tensão, porque ali a corrente é maior.

As duas correntes

A potência é a mesma nos dois lados; a tensão é diferente; logo, a corrente é diferente. Num auto transformador de 30 kVA 220/380 V:

• No lado de 220 V: 30.000 ÷ (1,732 × 220) = 78,7 A.
• No lado de 380 V: 30.000 ÷ (1,732 × 380) = 45,6 A.

Na ficha de cada modelo da ABC as duas correntes estão escritas, e o cálculo está explicado em como calcular o kVA. É a corrente de 220 V que define o disjuntor e o cabo de entrada quando a rede é 220 V.

O disjuntor de entrada

• Tripolar, sempre: as três fases desligam juntas.
• Corrente nominal igual ou um pouco acima da corrente do lado de entrada, respeitando a capacidade do cabo. No exemplo, um disjuntor de 80 A.
• Curva adequada: para transformadores alimentando motores, a curva C ou D acomoda a corrente de partida e a corrente de magnetização do próprio transformador ao energizar, que pode chegar a várias vezes a nominal por alguns ciclos.
• Capacidade de interrupção compatível com a corrente de curto-circuito no ponto de instalação, informada pelo projeto ou pela concessionária.

O disjuntor de saída

A saída pode ter sua própria proteção, dimensionada pela corrente do lado de maior tensão (45,6 A no exemplo), especialmente se o transformador alimenta um quadro com várias cargas. Cada carga tem, além disso, a proteção prevista no projeto dela.

Os cabos

• Entrada: bitola pela corrente do lado de menor tensão, com o critério de queda de tensão da NBR 5410 e o método de instalação (eletroduto, bandeja, ao ar).
• Saída: bitola pela corrente do lado de maior tensão.
• Terra: condutor de proteção dimensionado pela norma, ligado à carcaça do transformador e ao sistema de aterramento.

Um erro comum é usar a mesma bitola nos dois lados, escolhida pela saída: o cabo de entrada fica subdimensionado.

Aterramento

A carcaça é aterrada, sempre. O ponto de neutro de saída do auto transformador não é aterrado nem ligado ao neutro da rede; veja como instalar um auto transformador. E o neutro da rede não é levado ao transformador.

DPS e proteção de falta de fase

O transformador não protege contra surto nem contra falta de fase. Um DPS no quadro e um relé de falta de fase antes das cargas críticas são baratos perto de um motor queimado. Detalhes em transformador não é regulador de tensão.

Perguntas frequentes

O disjuntor desarma quando ligo o transformador, mesmo sem carga. Por quê?

Corrente de magnetização (inrush) ao energizar: por alguns ciclos, o núcleo puxa uma corrente muito acima da nominal. Um disjuntor de curva B ou muito justo desarma. Troque por curva C ou D com a mesma corrente nominal.

Posso usar fusíveis em vez de disjuntor?

Pode, com fusíveis de retardo (gL/gG ou aM, conforme o projeto) dimensionados pela mesma corrente de entrada. O disjuntor é mais prático para religar.

Quem faz esse dimensionamento?

Um eletricista ou engenheiro, dentro da NBR 5410. Este artigo é para você acompanhar a conversa e conferir o que foi feito.