Curto-circuito vs sobrecarga: Qual é a diferença?

Várias falhas ocorrem durante a operação de redes elétricas e máquinas. Curto-circuito e sobrecarga são as falhas mais perigosas no sistema de potência. Eles alteram a estrutura do circuito, causam alterações na distribuição de energia, trazem perda de energia, prejudicam a estabilidade do sistema de energia e afetam o funcionamento normal dos equipamentos elétricos. Embora esses dois fenômenos tenham semelhanças, eles são diferentes. A seguir, aprenderemos mais sobre curto-circuito e sobrecarga e compararemos suas diferenças.

Ayuan

A diferença entre curto-circuito e sobrecarga

Abaixo você pode ver a diferença entre curto-circuito e sobrecarga.

Definição

A principal diferença entre curto-circuito e sobrecarga é a definição. Sobrecarga refere-se à situação em que a corrente da carga elétrica excede seu valor nominal por um longo período. Um curto-circuito refere-se a um caminho condutor acidental ou intencional entre dois ou mais componentes condutores, forçando a diferença de potencial entre esses componentes condutores a ser igual ou próximo de zero.

Outras definições de curto-circuito:

Uma conexão indesejada de baixa resistência entre dois pontos do circuito.
O circuito está anormal.
Isso acontece quando um caminho de circuito é criado entre os pólos positivo e negativo de uma bateria, fonte de alimentação ou circuito.
O que acontece quando o fio quente e o fio neutro se tocam.
Uma conexão acidental entre dois pontos de um circuito, como um galho de árvore ou um animal conectando o espaço entre dois condutores.

Outras definições de sobrecarga:

A sobrecarga elétrica é uma espécie de sobrecorrente, a corrente que passa pelo fio ou circuito ultrapassa sua capacidade, o que leva ao superaquecimento, havendo risco de incêndio ou danos ao equipamento.

Nível de tensão

Para qualquer corrente finita fluindo através de um curto-circuito, a tensão através do curto-circuito é zero. No diagrama de circuito, um curto-circuito é representado por um fio ideal com resistência zero. No caso de sobrecarga, a tensão pode ser muito baixa, mas não zero.

Nível atual

O valor máximo da corrente de curto-circuito está diretamente relacionado ao tamanho e capacidade da fonte de alimentação e nada tem a ver com a corrente de carga do circuito protegida pelo dispositivo de proteção. Quanto maior for a capacidade da fonte de alimentação, maior será a corrente de curto-circuito. A corrente de sobrecarga está diretamente relacionada à capacidade da carga. É por isso que o nível da corrente de curto-circuito é muito maior que a corrente de sobrecarga. O curto-circuito é um múltiplo da corrente nominal. A sobrecarga está próxima da corrente nominal.

Perigo

O curto-circuito é mais perigoso que a sobrecarga. Porque o nível atual é mais alto. Em aplicações de alta tensão, os curtos-circuitos são extremamente perigosos. A transferência de energia é rápida em um curto-circuito e lenta em uma sobrecarga.

Razão

Através de um projeto cuidadoso de sistemas e equipamentos, bem como de instalação e manutenção adequadas, o sistema de energia deve evitar, tanto quanto possível, curtos-circuitos e sobrecargas. No entanto, mesmo que estas precauções sejam tomadas, ainda ocorrem curtos-circuitos e sobrecargas.

Os motivos do curto-circuito são:

Existem pragas e roedores no equipamento.
Conexão fraca.
Surto de tensão.
Deterioração do isolamento.
Acúmulo de umidade, poeira, seiva de concreto e contaminantes.
Intrusão de objetos metálicos ou condutores, como cintas de pesca, ferramentas, britadeiras ou carregadeiras.

Alguns motivos para sobrecarga são:

1) Carga excessiva do consumidor.

2) Aparelhos elétricos com defeito.

3) Fiação e aterramento deficientes.

4) Uso indevido.

Dispositivo de proteção

Curtos-circuitos e sobrecargas devem ser rapidamente eliminados do sistema de potência. Este é o trabalho do dispositivo de proteção do circuito. Para isso, o dispositivo de proteção deve ter a capacidade de interromper a corrente máxima que pode fluir no local do equipamento.

Fusíveis e disjuntores podem proteger o sistema contra sobrecarga e curto-circuito. Os relés de sobrecarga térmica só podem evitar sobrecarga. Os disjuntores magnéticos só podem proteger curto-circuitos.

Como resultado de

Quando ocorre um curto-circuito no sistema de energia, várias coisas acontecem – todas elas são ruins:

Na posição de curto-circuito, podem ocorrer arcos e queimaduras.
A corrente de curto-circuito flui de diferentes fontes de energia para o local do curto-circuito.
Todos os componentes que transportam corrente de curto-circuito são afetados por tensões térmicas e mecânicas.
A queda de tensão do sistema é proporcional à magnitude da corrente de curto-circuito.

As consequências da sobrecarga são:

A corrente residual causada por problemas de isolamento da linha aumenta o consumo de energia.
O contato direto com fios danificados pode causar acidentes pessoais.
A sobrecarga contínua pode causar um curto-circuito.

Calcular

Em sistemas de energia industriais e comerciais, o cálculo da corrente de curto-circuito é essencial para a seleção de dispositivos e equipamentos de proteção nominais apropriados. Hoje em dia, o sistema de potência possui um bloco de potência maior e possui requisitos mais elevados de segurança e confiabilidade. Existem muitos parâmetros a serem considerados ao calcular curtos-circuitos. Portanto, o cálculo do curto-circuito não é fácil e deve ser realizado com cautela.

A resposta do dispositivo de proteção

O dispositivo de proteção reage muito rapidamente a um curto-circuito. Contudo, o tempo de abertura do dispositivo de proteção contra sobrecarga será atrasado. O disparo rápido é essencial na proteção contra curto-circuito.

Uma sobrecarga causará um desarme térmico e um curto-circuito causará um desarme eletromagnético do dispositivo de proteção.

Deve ser desligado somente quando o calor gerado pela sobrecarga ultrapassar um limite pré-determinado. Portanto, o tempo de disparo de uma sobrecarga menor é correspondentemente maior que o de uma sobrecarga maior. A corrente de curto-circuito deve