Proteção térmica de sobrecarga é o mecanismo de segurança cavalo-de-batalha para qualquer equipamento onde superaquecimento causa dano ou incêndio. Opera no princípio simples: elevação de temperatura → disparo mecânico/elétrico. Aqui está onde você a encontrará.
Motores Elétricos (Aplicação #1)
- Motores de Indução CA: Quadros NEMA/IEC 48–5000+. Bimetal embutido (HP fracionário) ou relé de sobrecarga externo (HP integral)
- Motores CC: Aquecimento escova/comutador; chave térmica em campo/induzido
- Motores Servo/Passo a Passo: Termistores PTC embutidos (KTY84, PT1000) lidos pelo drive
- Motores de Compressor Hermético: Protetor térmico interno (klixon) — selado, não resetável
Transformadores
- Transformadores de Distribuição (poste/pad mount): Sensores térmicos embutidos no enrolamento (PT100) + relé
- Transformadores de Potência a Seco: Controle de ventoinha + alarme/disparo em temp. enrolamento (classes 155°C/180°C/200°C)
- Transformadores de Controle: Corte térmico integral (frequentemente link fusível one-shot)
- Transformadores de Instrumento (TC/TP): Fator de rating térmico baseado em classe de isolamento
Geradores e Alternadores
- Geradores Síncronos: RTDs no estator + proteção térmica do rotor (métodos impedância/frequência)
- Geradores Portáteis/Standby: Bimetal no enrolamento do estator; temp. motor separada
- Geradores Eólicos: Monitoramento multi-ponto fibra óptica (DTS) ou RTD
- Geradores Hidráulicos: RTDs enrolamento estator, sondas fluxo núcleo
Disjuntores com Elemento Térmico
- MCCB (Caixa Moldada): Lâmina bimetal = disparo térmico tempo-inverso (sobrecarga). Magnético = instantâneo (curto-circuito).
- MCB (Miniatura): Mesmo princípio, 0.5–125A. Curvas B/C/D/K/Z para coordenação de inrush.
- ACB (Disjuntor a Ar): Unidade de disparo eletrônica (LSIG) com memória térmica — simula aquecimento/resfriamento bimetal.
- Protetores de Circuito de Motor (MCP): Magnético-only + relé de sobrecarga externo
Painéis de Controle e Montagens Industriais
- Relés de Sobrecarga (NEMA Classe 10/20/30): Bimetal (liga eutética) ou eletrônico (TC + modelo térmico)
- Soft Starters / VFDs: Modelo térmico I²t do motor — proteção mais precisa
- Montados no Contator: Bimetal de ação direta no contator (IEC 60947-4-1)
Fontes de Alimentação e Eletrônica de Potência
- Controladores SMPS: OTP (proteção sobre-temperatura) via temp. junção interna ou NTC externo
- Sistemas No-Break: Dissipador inversor, temp. bateria, temp. transformador
- Inversores Solares: Dissipador, indutor, temp. capacitores — derate a 45–55°C ambiente
- Carregadores VE: Temp. conector (J1772/CCS), temp. cabo, temp. módulo potência
HVAC e Refrigeração
- Motores de Compressor: Protetor interno (klixon) + termostato descarga externo
- Ventiladores Condensador/Evaporador: Térmico motor + detecção rotor travado
- Resistências Elétricas: Chaves de limite (primária + backup) — não "sobrecarga" mas segurança térmica
Eletrodomésticos (Consumo)
- Compressor Geladeira: Relé partida PTC + sobrecarga térmica (klixon)
- Motor Lavadora: Bimetal no estator ou I²t eletrônico no drive inversor
- Bomba Lava-louças: Corte térmico no enrolamento motor
- Secador Cabelo / Aquecedor Ambiente: Fusível térmico (one-shot) + bimetal resetável
- Cafeteira: Corte térmico na caldeira (segurança, não sobrecarga)
Tecnologias de Proteção Comparadas
| Tipo | Mecanismo | Reset | Velocidade | Precisão |
|---|
| Lâmina Bimetal | Expansão diferencial | Auto/Manual | Segundos–Minutos | ±15–25% |
| Liga Eutética | Solda derretendo | Manual | Segundos | ±10% |
| Termistor PTC | Salto resistência em Tc | Auto (esfria) | Rápido | ±5–10% |
| Eletrônico (I²t) | Modelo térmico digital | Auto/Manual | Programável | ±5% (depende modelo) |
| Fusível Térmico (One-shot) | Pelota derretendo | Nunca | Segundos | ±2–5°C |
Princípio de Seleção
Combine proteção à constante de tempo térmica do elemento protegido. Enrolamentos motor (minutos) → Sobrecarga Classe 10/20. Junções semicondutor (milisegundos) → I²t eletrônico ou PTC rápido. Transformadores (horas) → RTDs enrolamento + relé lento.
Proteção térmica de sobrecarga não é opcional — é a diferença entre um desligamento e uma catástrofe. Toda máquina rotativa, conversor de potência e conjunto condutor de corrente precisa dela, devidamente coordenada.
