Disjuntores para Baixa Tensão: O que é, principas tipos, como funciona, quando usar e dimensionamento para projeto elétrico

Disjuntores para Baixa Tensão: O que é, principas tipos, como funciona, quando usar e dimensionamento para projeto elétrico

Introdução

A seleção adequada de disjuntores de baixa tensão (BT) é tão fundamental para a segurança e o desempenho de uma instalação elétrica quanto o dimensionamento correto de cabos. Um disjuntor mal escolhido pode não disparar em tempo hábil diante de uma sobrecarga ou, ao contrário, desarmar indevidamente, interrompendo operações e causando transtornos. Em casos extremos, a ausência de proteção eficaz pode levar a incêndios, danos a equipamentos e riscos para as pessoas. Portanto, compreender o que é um disjuntor, como ele funciona, quais são seus principais tipos, quando e como utilizá-los e, sobretudo, como dimensioná-los corretamente é primordial para qualquer projeto elétrico, seja em residências, comércios ou indústrias.

O que é e como funciona um disjuntor?

Um disjuntor, em essência, é um dispositivo eletromecânico que monitora a corrente que percorre um circuito e interrompe automaticamente o fluxo elétrico quando essa corrente ultrapassa limites predeterminados. Isso acontece por meio de dois mecanismos complementares: o disparo térmico e o disparo magnético.



• No disparo térmico, um elemento bimetálico se aquece conforme a corrente se mantém acima do valor nominal do disjuntor (In). À medida que esse calor se acumula, a lâmina se deforma gradualmente até acionar o mecanismo interno, abrindo os contatos e interrompendo o circuito. Esse processo leva de alguns segundos a minutos, o suficiente para proteger contra sobrecargas prolongadas antes que o cabo ou o equipamento aqueça demais.
• Já o disparo magnético atua quase instantaneamente. Ele utiliza uma bobina que gera um campo magnético proporcional à intensidade da corrente. Em um curto-circuito, quando a corrente dispara repentinamente a valores muito elevados, esse campo magnético torna-se forte o bastante para puxar uma peça metálica que libera o mecanismo de abertura, interrompendo o circuito em frações de segundo.
  

Comparado ao fusível, o disjuntor oferece vantagens claras: além de poder ser religado manualmente após o disparo (sem necessidade de trocar a peça), ele combina proteção térmica e magnética num único dispositivo. O fusível, por sua vez, é um elemento de proteção baseado na fusão de um metal condutor interno quando a corrente excede seu valor nominal (ou seja, somente térmico). Embora seja rápido e barato, o fusível só funciona uma vez e deve ser substituído sempre que queima, gerando custos adicionais e tempo de manutenção. Por outro lado, em alguns cenários onde a simplicidade e o preço são os principais critérios — como em circuitos muito básicos ou instalações temporárias — o fusível ainda pode ser empregado, mas a tendência crescente nas normas e boas práticas é utilizar disjuntores termomagnéticos pela confiabilidade e conveniência de rearmar sem precisar repor componentes.

Principais tipos de disjuntores

Os disjuntores de baixa tensão apresentam variações construtivas e funcionais que se adaptam a diferentes necessidades. Entre eles, destacam-se:

• Disjuntores unipolares, bipolares e tripolares: O número de polos indica quantos condutores o disjuntor interrompe simultaneamente. Em um circuito monofásico simples, utiliza-se normalmente um disjuntor unipolar, que interrompe apenas a fase; em circuitos bifásicos opta-se pelo bipolar, pois desarma ambas as fases ao mesmo tempo; e em sistemas trifásicos, o tripolar protege as três fases simultaneamente.

• Disjuntores termomagnéticos (MCB – Miniature Circuit Breakers): São os mais comuns em quadros de distribuição de residências e pequenos comércios. Reúnem em um único módulo a lâmina bimetálica (proteção contra sobrecarga) e a bobina magnética (proteção contra curto-circuito), o que torna esses disjuntores versáteis e compactos. Geralmente estão disponíveis em correntes nominais que variam de 6A até cerca de 125A, montados em trilho DIN, facilitando a instalação em painéis padronizados.
  

Disjuntores termomagnéticos (MCB - Miniature Circuit Breakers)

• Disjuntores em caixa moldada (MCCB – Molded Case Circuit Breakers): Projetados para correntes mais elevadas (de 100 A até várias centenas de amperes), esses disjuntores possuem ajustes externos de corrente nominal (In) e disparo magnético, além de capacidade de interrupção de curto-circuito (Ics) maior do que a dos disjuntores miniaturas. São amplamente usados como disjuntores de entrada em painéis industriais e comerciais, onde se exige maior robustez, ajustes finos e uma corrente de curto-circuito presumida que pode ultrapassar 25 kA ou mais.
  

• Disjuntores diferenciais (DR ou RCCB – Residual Current Circuit Breakers): Embora não interrompam as fases por sobrecorrente, seu objetivo é detectar correntes de fuga à terra, protegendo contra choques elétricos e incêndios causados por falhas de isolamento. São indispensáveis em áreas molhadas (banheiros, cozinhas) e circuitos que alimentam máquinas e equipamentos com alto potencial de contato humano.
  

• Disjuntores para motores: Combinam a função de proteção contra sobrecarga (proteção térmica) e curto-circuito (magnético) com critérios especiais para lidar com os picos de corrente de partida típicos dos motores elétricos. Normalmente são ajustados na curva D ou podem vir com um relé térmico externo, permitindo um ajuste preciso da corrente de disparo com base na potência do motor e no tempo máximo de partida.
  

Em todas essas categorias, vale notar que cada tipo de disjuntor deve ser escolhido de acordo com as características da carga (resistiva, indutiva), a corrente nominal do circuito e as condições ambientais (temperatura, presença de umidade, vibração). Hoje em dia, o termo “disjuntor termomagnético” costuma englobar boa parte dos minidisjuntores usados em instalações comuns, já que eles cobrem os disparos térmico e magnético essenciais.

Quando usar cada tipo de disjuntor

A seleção do tipo adequado de disjuntor depende, principalmente, do tipo de carga que ele protegerá, do nível de corrente esperado e do nível de proteção desejado. Por exemplo, em um circuito de iluminação residencial — composto basicamente por lâmpadas (cargas resistivas) — bastará um disjuntor unipolar termomagnético curva B, capaz de disparar entre 3 a 5 vezes a corrente nominal, evitando falsos disparos mesmo com picos momentâneos de corrente ao ligar as lâmpadas. Já em um circuito de tomadas comerciais, onde equipamentos de escritório (como impressoras, computadores e pequenos aparelhos) podem gerar correntes de partida moderadas, o uso de curva C (disparo entre 5 a 10 vezes In) é mais adequado, pois equilibra sensibilidade a curtos com tolerância a picos de equipamentos com transformadores internos.

Quando há motores envolvidos, por exemplo em ar-condicionado, bombas ou elevadores, as correntes de partida podem chegar a 10 vezes a corrente nominal do motor, então escolher um disjuntor com curva D (disparo entre 10 a 20 vezes In) evita desarmes indevidos ao ligar a carga, porém ainda garante proteção contra curtos-circuitos efetivos. Nesses casos, se o motor for de grande porte, costuma-se usar disjuntores de caixa moldada (MCCB) ou disjuntores-motor à parte, com relé térmico ajustável conforme a corrente plena do motor.

Para instalações de maior porte, como prédios comerciais e pequenas indústrias, o disjuntor de entrada (geralmente um MCCB) deve possuir corrente nominal compatível com a soma das cargas e capacidade de ruptura (Ics) suficiente para suportar o curto-circuito presumido no ponto de alimentação, enquanto os ramais (que alimentam subpainéis ou cargas específicas) podem usar MCBs termomagnéticos conforme o tipo de carga individual.

Critérios para o dimensionamento de disjuntores no projeto elétrico

O processo de dimensionamento de um disjuntor envolve essencialmente quatro etapas interligadas: determinar a corrente nominal do circuito, escolher a capacidade de ruptura adequada, selecionar a curva de atuação correta e garantir a coordenação seletiva entre dispositivos.

• Corrente nominal (In): Deve ser igual ou superior à corrente de operação do circuito, mas inferior à capacidade de condução dos condutores. A equação básica é:

• Capacidade de interrupção (Ics): A capacidade de interrupção, ou Ics, é a corrente máxima de curto-circuito que o disjuntor consegue interromper sem sofrer danos permanentes. Vale ressaltar que há outras especificações que tratam da capacidade de interrupção, como a Icu, que é a capacidade de interrupção máxima de um disjuntor, de forma que não é garantido a continuidade do seu funcionamento após essa operação. Também deve-se levar em conta o nível de tensão da instalação, pois para cada faixa de tensão o valor de Ics de um mesmo disjuntor se altera. Nas instalações de baixa tensão, valores de Ics típicos variam de 6 kA, 10 kA, 15 kA, 25 kA até 36 kA, dependendo do fabricante e da linha de produto. Esse valor deve ser sempre igual ou superior à corrente de curto-circuito presumida no ponto de instalação, que pode ser dimensionada em softwares especializados ou por cálculos com base na impedância da fonte e dos condutores. Por exemplo, se em um quadro de entrada de uma loja a corrente de falta em curto-circuito for estimada em 18 kA em 220V, deve-se escolher um disjuntor com Ics mínimo maior que essa corrente nessa faixa de tensão, como 25 kA, garantindo margem de segurança. Em médias e altas tensões, essa corrente de ruptura pode chegar a centenas de kiloampères, mas para BT, tipicamente não ultrapassa 50 kA.

• Curvas de atuação: As curvas de atuação (ou curvas de disparo) indicam quão rápido o disjuntor reage a diferentes níveis de sobrecorrente. A escolha da curva adequada depende do tipo de carga e das características da instalação. As mais comuns em baixa tensão são as curvas B, C e D:

• Curva B: disparo de 3 a 5 vezes a corrente nominal. Indicada para circuitos resistivos, como iluminação, tomadas de uso geral em ambiente residencial ou cargas que não apresentam picos significativos.
• Curva C: disparo de 5 a 10 vezes a corrente nominal. Usada em circuitos comerciais e pequenas indústrias, onde há equipamentos eletrônicos e cargas de transformador que geram picos moderados.
• Curva D: disparo de 10 a 20 vezes a corrente nominal. Recomendada para circuitos com motores e outras cargas indutivas que apresentam altos picos de corrente na partida.

• Coordenação e seletividade: Em quadros com mais de um disjuntor em cascata (por exemplo, disjuntor geral e disjuntores de ramais), é crucial que, ao ocorrer uma falha em um ramal, apenas o disjuntor mais próximo da falha atue, sem desarmar o disjuntor geral. Essa seletividade depende da combinação de curvas de disparo e das capacidades de interrupção. Na prática, se o disjuntor de entrada for um MCCB curva C de 250 A (Ic 25 kA) e um disjuntor de ramal for um MCB curva C de 20 A (Ic 10 kA), espera-se que, se houver um curto-circuito no ramal, o disjuntor de 20 A abra antes de a corrente chegar ao nível em que o disjuntor de 250 A dispararia. Para garantir isso, o fabricante costuma fornecer as curvas de tempo-corrente detalhadas, permitindo verificar que, em cada nível de corrente de falta, o tempo de disparo do ramal seja sempre inferior ao tempo de disparo do geral.

Normas técnicas aplicáveis

A seleção do tipo adequado de disjuntor depende, principalmente, do tipo de carga que ele protegerá, do nível de corrente esperado e do nível de proteção desejado. Por exemplo, em um circuito de iluminação residencial — composto basicamente por lâmpadas (cargas resistivas) — bastará um disjuntor unipolar termomagnético curva B, capaz de disparar entre 3 a 5 vezes a corrente nominal, evitando falsos disparos mesmo com picos momentâneos de corrente ao ligar as lâmpadas. Já em um circuito de tomadas comerciais, onde equipamentos de escritório (como impressoras, computadores e pequenos aparelhos) podem gerar correntes de partida moderadas, o uso de curva C (disparo entre 5 a 10 vezes In) é mais adequado, pois equilibra sensibilidade a curtos com tolerância a picos de equipamentos com transformadores internos.

A conformidade com as normas brasileiras de instalações elétricas é obrigatória e garante que todos esses critérios sejam atendidos. Entre as principais normas para disjuntores BT, destacam-se:

• ABNT NBR 5410 – Instalações elétricas de baixa tensão: estabelece os critérios mínimos de projeto, execução, proteção contra choques elétricos, dimensionamento de condutores e dispositivos de proteção, incluindo disjuntores.
• ABNT NBR IEC 60898 – Disjuntores para proteção contra sobrecarga e curto-circuito em circuitos de distribuição de baixa tensão (0 a 100 A): aplicável principalmente a MCBs usados em ambientes residenciais e comerciais.
• ABNT NBR IEC 60947-2 – Disjuntores de baixa tensão para uso industrial: cobre MCCBs e demais disjuntores de capacidades acima de 100 A, estabelecendo requisitos de desempenho, ensaios e condições de instalação.
• Normas complementares – Podem existir normas do fabricante ou especificações locais que detalhem características específicas de disjuntores, testes de coordenação e outros aspectos.

Estudo de Caso na BFS Engenharia

Para ilustrar de forma prática alguns destes conceitos, pode-se utilizar com exemplo o projeto de um empreendimento comercial de alimentação desenvolvido pela BFS Engenharia:

Neste projeto, um circuito monofásico de alimentação de uma  lavadora de louças tem uma potência instalada de 7.100 W em 220 V. Dessa forma, calcula-se que o circuito consome uma corrente de 32,28 A. Com isso, entende-se que o disjuntor recomendado, por questão de capacidade de condução de corrente (In) seria um de 40 A.

Disjuntor de 40A do circuito da lava-louças | Fonte: BFS Engenharia

Em outro projeto da BFS Engenharia, pode-se analisar a definição da corrente de curto-circuito do disjuntor geral da instalação:

Indicação do disjuntor geral do empreendimento

O disjuntor foi dimensionado para a potência nominal do transformador do empreendimento de 750 kVA em 220/127V. Com isso, deve ser selecionado um disjuntor com ajuste de In para 1973 A e capacidade de interrupção de curto-circuito de, ao menos, 32kA, uma vez que o nível de curto-circuito presumido neste ponto é de cerca de 30kA por estar logo na sequência do transformador.



Também neste mesmo empreendimento, foi adotada uma estratégia de coordenação entre disjuntores, em que o disjuntor do alimentador do QD1 (80 A) foi selecionado com corrente nominal superior ao disjuntor geral do quadro QD1 (63 A), assegurando que, em caso de sobrecorrente, o disjuntor de menor corrente (63 A) atue primeiro, preservando seletividade.

Disjuntor de proteção de 80A no circuito de alimentação do QD1

Disjuntor geral de proteção de 63A no quadro QD1

Conclusão

A seleção criteriosa e o dimensionamento preciso de disjuntores são essenciais para assegurar a proteção adequada contra sobrecargas e curtos-circuitos. A análise cuidadosa da corrente nominal do circuito, da capacidade de ruptura necessária, da curva de atuação mais adequada e da coordenação seletiva entre dispositivos forma o alicerce para um projeto elétrico seguro e confiável. Além disso, o atendimento rigoroso às normas (ABNT NBR 5410, IEC 60898, IEC 60947-2) garante que o sistema elétrico opere de forma contínua, minimizando riscos de falhas e interrupções.

Investir tempo na elaboração de um projeto completo de proteção elétrica, com base em cálculos realistas, experiência prática e know how de uma equipe especializada em projetos elétricos, faz toda a diferença na segurança do usuário, na redução de custos globais da obra e na longevidade dos equipamentos. Dessa maneira, tanto em um prédio residencial, um estabelecimento comercial ou uma indústria, disjuntores bem dimensionados asseguram que a instalação suporte as demandas atuais e esteja preparada para possíveis expansões futuras.

Conteúdo desenvolvido por Arthur Ferreira da Cruz, Projetista Eletricista na BFS Engenharia.