Coordenação do disjuntor-motor: relé térmico, disparo magnético e fusível aM (Tipo 1 e Tipo 2)

Como dimensionar o disjuntor-motor na prática

O disjuntor-motor — também chamado de guarda-motor — reúne, num único equipamento, a proteção térmica contra sobrecarga e a proteção magnética contra curto-circuito. Dimensioná-lo bem significa acertar dois ajustes que vivem na mesma régua de corrente: a faixa de ajuste térmico, que precisa conter a corrente nominal do motor, e o limiar de disparo magnético, que precisa ficar acima do pico de partida. Errar qualquer um dos dois leva a um de dois problemas opostos: o motor desprotegido na sobrecarga, ou o disjuntor que desarma toda vez que o motor liga.

O ponto de partida é a corrente nominal. Se a placa do motor estiver à mão, use o valor impresso — ele já incorpora as tolerâncias de fabricação. Sem a placa, a corrente nominal sai da potência:

In = P ÷ ( √3 × V × η × cosφ )   (trifásico)

Onde P é a potência de placa em watts, V é a tensão de linha, η é o rendimento e cosφ é o fator de potência. Para o motor do exemplo, 7,5 kW em 380 V com η 0,91 e cosφ 0,84, a conta dá In de cerca de 14,91 A — muito próximo do valor de catálogo da placa WEG W22 (15,0 A). Se você quiser apenas converter a potência em corrente, a ferramenta de corrente nominal do motor faz isso em detalhe.

Ajuste do relé térmico (Ir): a regra de escalonagem

O relé térmico de sobrecarga protege o motor contra correntes um pouco acima da nominal, mantidas por tempo suficiente para aquecer o enrolamento. O ponto de ajuste do dial (Ir) não é simplesmente a corrente nominal multiplicada pelo fator de serviço. A regra correta é uma escalonagem em função do fator de serviço (FS), o número impresso na placa que indica a sobrecarga contínua que o motor tolera:

• FS < 1,15 → Ir = 1,15 × In
• FS ≥ 1,15 → Ir = 1,25 × In

A lógica é coerente: quanto menor o fator de serviço, menor a margem de sobrecarga do motor e mais alto se ajusta o relé para evitar desarmes espúrios sem comprometer a proteção. Para o motor de 7,5 kW com FS 1,15, o cálculo dá Ir = 1,25 × 14,91 = 18,63 A — e o relé escolhido precisa ter faixa de ajuste que cubra esse valor. A classe de disparo do relé (10, 10A, 20 ou 30, conforme a ABNT NBR IEC 60947-4-1) deve ser compatível com o tempo de partida do motor; partidas longas pedem classes mais altas.

O subitem normativo exato que estabelece os fatores de escalonagem não é citado de cabeça nesta página — confirme no texto da norma ou no catálogo do relé antes de usar em laudo.

Disparo magnético (Im): por que fica acima da partida

No instante em que o motor é energizado, ele puxa uma corrente muito maior do que a nominal — o pico de partida —, que na partida direta chega a seis a oito vezes a corrente nominal e dura poucos segundos até o motor acelerar. Se o disparo magnético do disjuntor estiver regulado abaixo desse pico, o disjuntor desarma toda vez que o motor liga. A regra é direta:

Im mínimo > In × (Ia/In)

Onde Ia/In é a relação de corrente de partida, tipicamente entre 5,5 e 7,5 para motores W22 IE3 de propósito geral (a ferramenta usa 6,5 como referência geral). Para o motor de 7,5 kW com In de 14,91 A, o Im mínimo é 14,91 × 6,5 = 96,9 A: o disjuntor-motor escolhido precisa ter o disparo magnético acima desse valor. Esse é o motivo de o disjuntor-motor ter faixas de Im calibradas por faixa de corrente — ele já nasce pensado para suportar a partida sem abrir.

O fusível aM de retaguarda e o conjunto contator + disjuntor-motor

Na topologia clássica de partida de motor — fusível aM + contator + relé térmico — cada componente tem um papel claro. O fusível aM (de accompagnement moteur) protege somente o curto-circuito e foi projetado para suportar a corrente de partida; ele é a retaguarda. O contator faz a manobra (liga e desliga o motor). O relé térmico protege a sobrecarga. É a divisão de trabalho que dá robustez ao conjunto.

A corrente nominal do fusível aM fica numa faixa indicativa de 1,5 a 2,5 vezes In; para o motor de 7,5 kW, isso aponta para um fusível de 32 A na série normalizada. Mas atenção: essa é uma faixa de orientação. A seleção definitiva exige cruzar a curva tempo-corrente do fusível com a curva de partida do motor, conforme a ABNT NBR IEC 60269. Nunca substitua um fusível aM por um gG (de uso geral) sem estudo: o gG protege sobrecarga e curto ao mesmo tempo e pode atuar durante a partida se calibrado próximo de In.

Quando se usa o disjuntor-motor + contator + relé, o disjuntor-motor assume o papel da proteção contra curto (com Icu adequado) e o relé térmico continua na sobrecarga; o contator faz a manobra. Já o disjuntor-motor isolado reúne térmica e magnética num só equipamento, dispensando o relé separado — comum em partidas simples sem comando frequente. A ferramenta cobre as três topologias e ajusta a saída conforme a escolha.

Coordenação Tipo 1 e Tipo 2: o que cada uma garante

Os termos Tipo 1 e Tipo 2 descrevem o estado do conjunto de proteção depois de um curto-circuito no nível de Icc declarado. Eles não dizem respeito ao funcionamento normal, e sim ao que sobra do equipamento quando ele cumpre seu papel de interromper a falta.

• Tipo 1 (coordenação básica): após o curto, o conjunto disjuntor + contator + relé não pode oferecer risco a pessoas nem à instalação. É admitido dano ao contator (contatos soldados) e ao relé, que podem exigir troca antes de o conjunto voltar a operar.
• Tipo 2 (coordenação sem dano): após o mesmo curto, são admitidas apenas soldas leves nos contatos do contator, separáveis sem deformação visível, e o relé não pode queimar. O conjunto fica apto a religar após uma inspeção, sem substituição de componentes.

O ponto que mais gera erro é este: o tipo de coordenação não se calcula. Ele é determinado por ensaio do conjunto específico (modelo do disjuntor + modelo do contator + modelo do relé) e declarado pelo fabricante em tabela homologada, conforme a ABNT NBR IEC 60947-4-1. Por isso a ferramenta calcula os ajustes, mas nunca afirma Tipo 1 ou Tipo 2: ela orienta a consultar a tabela de coordenação do fabricante dos equipamentos usados.

Icc, Icu e o semáforo de curto-circuito

Toda proteção de motor precisa suportar o curto-circuito que pode acontecer no ponto de instalação. Dois valores conversam aqui. O Icc é a corrente de curto-circuito prospectiva no ponto — quanto a rede consegue despejar numa falta franca. O Icu é a capacidade de interrupção última do dispositivo de proteção — o maior curto que ele interrompe com segurança. A regra é simples e inegociável: o Icu do disjuntor ou do conjunto precisa superar o Icc do ponto. Um disjuntor com Icu abaixo do Icc pode falhar justamente quando mais se precisa dele.

Quando não se conhece o Icc, dá para estimar um teto a partir do transformador:

Icc (teto) ≈ In do trafo ÷ (Ucc em por unidade)

Para um trafo de 75 kVA em 380 V com impedância de curto (Ucc) de 4%, a corrente nominal do trafo é cerca de 113,9 A e o Icc de teto fica em torno de 2,85 kA. Esse valor é o teto teórico: despreza as impedâncias da rede a montante e do cabo, então o Icc real no ponto é sempre menor. Por isso a ferramenta traz um mini-cálculo pelo trafo e um semáforo conservador: verde nas faixas habituais de conjuntos BT, amarelo quando o Icc pede verificação do Icu, e vermelho em níveis elevados. O semáforo orienta; a confirmação vem sempre da tabela de coordenação homologada.

Cuidado com a unidade do Ucc: o campo espera porcentagem (digite 4 para 4%). Inserir 0,04 num campo que espera 4 faria o Icc sair cem vezes maior do que o real.

Erros comuns na proteção de motor

• Tratar o FS como multiplicador direto do Ir. A regra é de escalonagem (1,15 ou 1,25 × In), não In × FS. Errar isso deixa o relé alto demais ou baixo demais.
• Regular o disparo magnético abaixo da partida. Im precisa ficar acima de In × (Ia/In), senão o disjuntor desarma a cada partida.
• Confundir corrente nominal com corrente de partida. O cabo e o relé seguem a nominal; a proteção só precisa suportar a partida sem abrir.
• Usar fusível gG no lugar do aM. O gG pode atuar na partida; o aM é a classe correta de retaguarda do motor.
• Declarar Tipo 1 ou Tipo 2 sem tabela homologada. O tipo vem de ensaio do conjunto, não de cálculo.
• Escolher um disjuntor com Icu abaixo do Icc. A proteção pode falhar ao interromper o curto.
• Inserir o Ucc como decimal num campo de porcentagem. Gera um Icc cem vezes maior e mascara o risco.

As três topologias da ferramenta

A calculadora cobre os três arranjos mais comuns de partida de motor de baixa tensão:

• Fusível aM + contator + relé: o fusível aM faz a retaguarda de curto, o contator manobra e o relé protege a sobrecarga. A saída inclui a corrente nominal indicativa do fusível aM.
• Disjuntor-motor + contator + relé: o disjuntor-motor assume a proteção de curto (verificar o Icu), o contator manobra e o relé cuida da sobrecarga.
• Disjuntor-motor isolado: térmica e magnética num só equipamento, sem relé separado — comum em partidas simples; a ferramenta omite o fusível e mostra Ir e Im.

Em todas, a fórmula aparece com os números (anti-caixa-preta) e os ajustes saem marcados como orientativos: o dimensionamento final depende do projeto, da tabela de coordenação do fabricante e das condições de instalação.

Quando o dimensionamento vira projeto: a Token monta o painel com ART

Achar Ir, Im e o fusível de um motor é uma conta de apoio — e para isso esta ferramenta é gratuita. Mas quando o circuito precisa ser dimensionado, montado ou auditado, entra a engenharia: a coordenação Tipo 1 ou Tipo 2 por tabela homologada, a verificação do Icu contra o Icc, a seleção do cabo e do método de partida, a montagem do painel de comando (QGBT, CCM) e o laudo das instalações elétricas com responsável técnico e ART. A Token Engenharia atua em montagem industrial e eletromecânica em todo o Brasil — do projeto do circuito de força ao comissionamento em campo, incluindo a partida dos motores e a parametrização dos acionamentos.

Perguntas frequentes

Como dimensionar o disjuntor-motor de um motor de indução?

A faixa de ajuste térmico deve conter a corrente nominal In e o disparo magnético (Im) precisa ficar acima da corrente de partida, In × (Ia/In), para não desarmar na energização. Para um motor de 7,5 kW / 380 V com In de 14,91 A e Ia/In de 6,5, o Im fica acima de 96,9 A. Confira ainda se o Icu do equipamento supera o Icc do ponto.

Qual a diferença entre coordenação Tipo 1 e Tipo 2?

Tipo 1 admite dano ao contator e ao relé após o curto (podem exigir troca); Tipo 2 admite apenas soldas leves nos contatos e não permite que o relé queime, deixando o conjunto apto a religar após inspeção. O tipo é declarado por ensaio do conjunto pelo fabricante, conforme a ABNT NBR IEC 60947-4-1, nunca por cálculo.

Como ajustar o relé térmico do motor?

Pela regra de escalonagem: FS < 1,15 → Ir = 1,15 × In; FS ≥ 1,15 → Ir = 1,25 × In. A regra não é In × FS. O relé precisa ter faixa de ajuste que cubra o Ir e classe de disparo compatível com o tempo de partida.

Quando usar fusível aM no lugar de fusível gG?

O aM protege só o curto e suporta a partida do motor, sendo a escolha correta no conjunto com contator e relé. O gG protege sobrecarga e curto, mas pode atuar na partida; é geralmente evitado como proteção de motor sem estudo de seletividade. A corrente do aM fica em 1,5 a 2,5 × In, confirmada pela curva do fabricante conforme a ABNT NBR IEC 60269.

O que é Icu e por que comparar com o Icc do ponto?

Icu é a capacidade de interrupção última do dispositivo; Icc é a corrente de curto prospectiva no ponto. O Icu precisa superar o Icc, senão a proteção pode falhar ao interromper a falta. Um teto do Icc sai do trafo: In do trafo dividido pela impedância em por unidade — valor sempre maior do que o real.

Quando o dimensionamento da proteção vira projeto de engenharia?

Quando há coordenação homologada a declarar, Icu a verificar, cabo e partida a selecionar, painel a montar e laudo a emitir com responsável técnico e ART. A Token Engenharia executa esse projeto, essa montagem e esse laudo em todo o Brasil.