Quando o alarme de incêndio dispara em uma cozinha de hotel, vários processos precisam ocorrer ao mesmo tempo. O alarme dispara, as luzes piscam, o sistema de supressão de incêndio pulveriza o agente extintor sobre os equipamentos de cozinha e, mais importante que tudo, toda a energia elétrica para os equipamentos de cozinha é cortada imediatamente, automaticamente, sem interferência manual. Como isso acontece? Com a ajuda de um shunt trip. Um shunt trip é parte de um disjuntor e representa um pequeno solenóide eletromagnético que desarma o disjuntor em resposta a um sinal remoto. Muitas pessoas, incluindo eletricistas, gerentes de instalações e inspetores de edifícios, se perguntam o que é um shunt trip.
O que é um Shunt Trip e o que ele faz
Um shunt trip refere-se a um acessório eletromagnético conectado a um disjuntor que permite que um disparo remoto ocorra através de um sinal externo. O significado do termo “shunt” está associado à conexão elétrica. O solenóide de disparo está conectado de forma paralela e, uma vez que a tensão é aplicada a ele, o solenóide é ativado e opera seu êmbolo no dispositivo de disparo interno. É semelhante ao caso em que há uma sobrecarga ou curto-circuito no disjuntor. É um dispositivo de integração de segurança: conecta o mundo de proteção contra sobrecorrente do painel elétrico ao mundo de segurança de vida do sistema de alarme de incêndio, ao botão de parada de emergência ou ao sensor de gases tóxicos. Para uma compreensão mais profunda de como o disjuntor funciona antes que o shunt trip seja adicionado, nosso artigo sobre como um disjuntor com shunt trip funciona explica o mecanismo interno e a sequência elétrica em detalhes.
Como um Shunt Trip Funciona: A Sequência Elétrica e Mecânica
Um disjuntor funciona internamente quando é disparado por uma sobrecarga. A parte bimetálica se curva ou a bobina eletromagnética se solta, e assim o trinco é liberado. O funcionamento de um disjuntor com shunt trip é um pouco diferente, uma vez que a ativação ocorre internamente, mas a conclusão é a mesma. O processo é o seguinte:
- Um contato normalmente aberto fecha no circuito de controle externo. Este contato pode pertencer a um painel de alarme de incêndio, um interruptor de desligamento de emergência, um microswitch para um sistema de prevenção de incêndio Ansul, um sensor para gases venenosos ou uma saída do sistema de gerenciamento de instalações. Ele conecta a bobina do shunt trip com a fonte de tensão que a controla, que comumente é de 120 volts de corrente alternada ou 24 volts de corrente contínua.
- O solenóide do shunt trip é energizado. Quando a eletricidade passa pela bobina, o campo magnético puxa uma pequena parte chamada êmbolo. O êmbolo então faz uma conexão mecânica com a barra de disparo interna do disjuntor. Este é o mesmo mecanismo de trinco que é acionado por elementos térmicos e magnéticos.
- O trinco de disparo é liberado. O plunger atinge a barra de disparo, resultando na abertura do fecho e na energia armazenada dentro do mecanismo do disjuntor agindo para separar os contatos principais. O livro agora se move para a posição TRIP. O interruptor auxiliar pode abrir o circuito do solenóide nesta fase para evitar que a bobina seja energizada por um período prolongado.
- O circuito é desenergizado. A fonte é separada da carga, e o disjuntor mantém sua posição TRIP até que o reset manual seja realizado. A bobina do shunt trip está em um estado desenergizado como resultado da reabertura do contato de controle ou da ação do mecanismo de corte interno.
O reset de um disjuntor shunt trip ocorre de maneira idêntica à de um disjuntor típico; você deve primeiro girar o interruptor para a posição OFF e depois para a posição ON. A ação de reset serve para recarregar automaticamente o mecanismo shunt e preparar o disjuntor para a próxima ativação. A principal distinção entre um shunt trip e um disjuntor padrão, no entanto, não reside nos métodos de reset, mas na forma de iniciação do disparo.
Como um Disjuntor Shunt Trip Difere de um Disjuntor Padrão
| Característica | Disjuntor Padrão | Disjuntor Shunt Trip |
|---|---|---|
| Métodos de disparo | Sobrecarga térmica e curto-circuito magnético apenas | Térmico, magnético, além de disparo elétrico remoto via um solenóide interno |
| Controle externo | Nenhum — o disjuntor responde apenas à corrente em seu próprio circuito | Disparado por uma tensão externa aplicada a um par de terminais de controle ou fios de pigtail |
| Tensão de controle | N/A | Tipicamente 120 VAC ou 24 VDC; deve ser especificado ao fazer o pedido e deve corresponder à potência de controle disponível |
| Aplicações típicas | Proteção de circuito de ramificação padrão em painéis residenciais e comerciais | Desligamento de segurança contra incêndio, circuitos de parada de emergência, isolamento remoto de carga, desconexão de energia de elevadores, supressão de capô de cozinha |
| Aparência física | Corpo de disjuntor padrão com uma única alça | Corpo de disjuntor padrão com dois fios ou terminais de controle de baixa tensão adicionais; de outra forma visualmente idêntico |
Onde os Disjuntores Shunt Trip São Necessários
O recurso de shunt trip não é apenas um complemento opcional. Em vez disso, é exigido pelos códigos elétricos em muitas instalações, garantindo assim que o fornecimento de eletricidade seja cortado em áreas perigosas quando ocorre um incêndio, uma fuga de gás é detectada ou um sinal de parada de emergência é dado. As principais aplicações, que são baseadas no Código Elétrico Nacional (NEC) e também nos padrões da Associação Nacional de Proteção contra Incêndios (NFPA), cobrem as seguintes situações.
- Supressão de incêndio em capô de cozinha comercial. Em caso de ativação de um Ansul, Range Guard ou qualquer método químico úmido de extinção de incêndio, todos os dispositivos de combate a incêndio situados sob a coifa devem ter seus circuitos elétricos interrompidos. A ocasião em que um disjuntor automático é usado para esse propósito é a mais comum na prática. A exigência para essa aplicação decorre do código NFPA 96 e da listagem de cada sistema de extinção de incêndio pelo fabricante. O microswitch montado na cabeça de controle do sistema de extinção de incêndio fecha um de seus contatos e a corrente começa a fluir para a bobina do shunt trip, abrindo assim o circuito para os disjuntores e impedindo que fritadeiras, chapas e fogões de indução operem enquanto o sistema de ventilação de exaustão ainda estiver funcionando para eliminar os vapores.
- Desligamento de energia do elevador. A desconexão da fonte de energia principal do elevador é essencial antes de iniciar a descarga de água do sistema de supressão de incêndio localizado na sala de máquinas ou no poço do elevador, a fim de evitar que a água cause um choque elétrico nos bombeiros ao energizar equipamentos elétricos. O método padrão para alcançar essa desconexão envolve a instalação de um disjuntor shunt trip operado pelo detector de calor ou fumaça no poço do elevador. Isso está em conformidade com o NFPA 72 e o Artigo 620 do NEC.
- Circuitos de parada de emergência em máquinas industriais. Para realizar uma desconexão completa de máquinas substanciais, como sistemas de transporte ou células de produção, um botão de parada de emergência geralmente é projetado para operar via um disjuntor shunt trip, permitindo uma maneira fácil e segura de desconectar efetivamente grandes equipamentos sem a necessidade de uma bobina de contator para manter a corrente fluindo. Isso é especialmente comum em várias indústrias, incluindo madeira e manufatura pesada.
- Redução de carga remota e gerenciamento de edifícios. Em edifícios comerciais, você pode utilizar disjuntores shunt trip para desconectar cargas não essenciais sob comando de um sistema de gerenciamento de edifícios ou controlador de resposta à demanda, ajudando no gerenciamento de demanda de pico e evitando cobranças de penalidade.
O que aciona um shunt trip e como o circuito de controle é conectado.
Um contato aberto é usado para ativar o shunt trip, que pode incluir equipamentos como um relé de alarme de incêndio, um microswitch do sistema de supressão ou um relé de controlador programável. A forma como a função do shunt trip é projetada significa que o circuito deve ser energizado apenas por um período muito curto de tempo, apenas pelo tempo necessário para o disjuntor desarmar. Em algumas circunstâncias, o contato de controle pode permanecer travado, o que significa que um relé ou interruptor separado deve ter a capacidade de desenergizar a bobina do shunt trip quando uma quebra ocorre; se isso não for feito, a bobina queimará e a função de segurança não funcionará. A tensão de controle utilizada deve corresponder à classificação de tensão da bobina do shunt trip. Usar uma tensão diferente danificará o circuito.
Considerações sobre instalação e manutenção.
O procedimento de instalação de um disjuntor com disparo remoto é quase semelhante à instalação de qualquer disjuntor padrão do mesmo tamanho de quadro, mas há um fator significativo a considerar – dois fios usados no mecanismo de disparo remoto devem ser interconectados com o circuito operacional externo. Esses fios geralmente são conectados de forma que suas extremidades, chamadas de pigtails, sejam visíveis do lado de fora do gabinete do disjuntor. Mas ao conectá-los, também é importante garantir a orientação correta, se necessário, uma vez que a bobina opera em corrente contínua. Após a conclusão do procedimento de instalação, não há necessidade de atividades de manutenção especiais para o disjuntor com disparo remoto. Isso significa que a manutenção geralmente necessária de qualquer disjuntor será suficiente para o disparo remoto também – o disjuntor deve ser exercitado regularmente, verificado visualmente quanto a superaquecimento e corrosão, bem como testado de tempos em tempos. Testes regulares do disparo remoto devem ser realizados pelo menos uma vez por ano, conforme sugerido pela NFPA e pelos fabricantes do equipamento, que sugerem simular a emergência e garantir que o disjuntor funcione corretamente quando necessário.
Para os dispositivos de proteção elétrica que ficam ao lado dos disjuntores com disparo remoto em um painel moderno — os MCBs padrão, os disjuntores GFCI, os RCBOs e os disjuntores classificados para CC para aplicações solares e de bateria — a HUYU fabrica uma gama completa de dispositivos de proteção certificados. Um circuito que requer um disparo remoto para integração de segurança contra incêndio também pode exigir proteção contra falhas à terra para as tomadas que atende, e um RCBO como o HUM18LE‑63 RCBO combina proteção contra sobrecorrente e corrente residual em um único dispositivo para trilho DIN. Para ajuda na seleção do disjuntor correto para qualquer circuito, nosso guia sobre qual tamanho de disjuntor você precisa explica o processo de dimensionamento baseado no NEC para aplicações padrão e especiais.
Perguntas Frequentes
O que aciona um disparo por bobina auxiliar?
O mecanismo de disparo por bobina auxiliar é ativado quando um contato externo que geralmente está na posição aberta se fecha devido a um incidente de segurança. O contato pode ser um relé do painel de controle de alarme de incêndio, interruptor, detector de calor ou fumaça, microswitch de unidade de supressão de incêndio, detector de gás tóxico, botão de parada de emergência ou um resultado gerado pelo sistema de monitoramento do edifício. Uma vez que o contato é fechado, a tensão de controle, que geralmente está na faixa de 120 VAC ou 24 VDC, aciona a bobina do disparo por bobina auxiliar, resultando no desligamento do disjuntor.
Qual é o propósito de um disparo por bobina auxiliar?
Um disparo por bobina auxiliar é projetado para permitir o desligamento remoto de um disjuntor via um sinal externo de segurança, que corta a energia elétrica de um local perigoso sem a necessidade de que alguém o desligue manualmente. Esta tecnologia permite a combinação da função de proteção contra sobrecorrente do disjuntor com funções de segurança de vida apresentadas por sistemas de alarme de incêndio, dispositivos de parada de emergência e detectores de gás.
Onde são exigidos disjuntores com disparo por bobina auxiliar?
Disjuntores com disparo por bobina auxiliar São mais exigidos em cozinhas comerciais para desligar equipamentos de cozinha em caso de ativação de um sistema de supressão de incêndio, em salas de máquinas de elevadores para desconectar a energia do elevador antes da ativação de um sistema de supressão de incêndio à base de água, e em máquinas industriais para implementar circuitos de parada de emergência com garantia de desconexão segura. Esses requisitos são regulados pela NFPA 96, NFPA 72 e NEC.
Um disparo por bobina auxiliar é normalmente aberto ou fechado?
O circuito da bobina do disparo por bobina auxiliar é tipicamente aberto. No funcionamento normal do circuito, os contatos do controle permanecem abertos e nenhuma energia é fornecida à bobina. Quando ocorre um incidente de segurança, os contatos se fecham, assim a energia é aplicada à bobina, que é energizada levando ao desligamento do disjuntor elétrico. Quando o disjuntor em questão está LIGADO, seus contatos principais de energia estão fechados, enquanto quando desarmado ou DESLIGADO seus contatos estão abertos. A expressão “normalmente aberto” está relacionada ao circuito de controle que aciona o disparo por bobina auxiliar.
Referências
- National Fire Protection Association (NFPA) — NFPA 96 e NFPA 72. Normas que regem a supressão de incêndio em cozinhas comerciais e o desligamento de energia de elevadores, incluindo os requisitos para desconexão elétrica automática via disjuntores com disparo por bobina auxiliar.
- Eaton — Disjuntores com Disparo por Bobina Auxiliar e Acessórios. Fabricante de disjuntores com disparo por bobina auxiliar residenciais e comerciais, com orientações de aplicação e diagramas de fiação para configurações comuns de controle.
- Schneider Electric — Acessórios para Disparo por Bobina Auxiliar e Liberação por Subtensão. Informações do fabricante sobre unidades de disparo por bobina auxiliar para Square D e outras famílias de disjuntores, incluindo opções de tensão de controle e requisitos de instalação.
- Electrical Safety Foundation International (ESFI) — Segurança Elétrica em Cozinhas Comerciais. Orientação sobre a integração de sistemas de proteção elétrica e supressão de incêndio em ambientes de cozinha comercial.
A disparo por derivação é o elo elétrico entre um disjuntor e os sistemas de segurança que protegem um edifício e seus ocupantes. É um solenóide eletromagnético simples que, quando energizado por um alarme de incêndio, um sistema de supressão ou uma parada de emergência, desarma mecanicamente um disjuntor e remove a energia de uma área perigosa. É exigido por norma em cozinhas comerciais, salas de máquinas de elevadores e circuitos de parada de emergência industriais, e deve ser testado anualmente para confirmar que funcionará quando o evento para o qual foi projetado realmente ocorrer. Um disjuntor padrão protege o fio. Um disjuntor com shunt trip protege o fio e responde quando o alarme de incêndio indica para abrir — e essa função dupla é o que o torna um dispositivo de segurança essencial em qualquer edifício onde um incêndio, um vazamento de gás ou uma parada de emergência devem desconectar a energia automaticamente e imediatamente.
