O que é a capacidade de ruptura Icu
A capacidade de ruptura Icu de um disjuntor é a corrente de curto-circuito mais elevada que o aparelho é capaz de interromper sem provocar um arco que escape do invólucro ou que destrua o quadro. Expressa-se em kA (valor eficaz) e vem indicada na ficha técnica e na marcação do próprio disjuntor.
É um valor de segurança, não de funcionamento normal. No dia a dia o disjuntor circula correntes muito abaixo; o Icu só é exigido nos poucos milissegundos em que uma falta de curto-circuito é aberta. Se a corrente real no ponto de instalação exceder o Icu, a interrupção não é garantida: o aparelho pode ficar danificado e a rede fica sujeita a danos muito maiores.
Icu e Ics: a diferença prática
Os fabricantes especificam dois valores de capacidade de ruptura. O Icu é o valor máximo de interrupção; o Ics é o valor máximo de interrupção após o qual o disjuntor mantém a capacidade de serviço, sem intervenção além da verificação usual. Na prática, um Icu elevado com um Ics reduzido significa que o aparelho aguenta a falta, mas depois deve ser revisto antes de voltar a entrar em serviço.
| Aspecto | Icu | Ics |
|---|---|---|
| O que avalia | Ruptura máxima suportada | Ruptura após a qual o aparelho serve |
| Depois da falta | Serviço não garantido | Serviço garantido |
| Valores usuais | 3 a 6 kA (doméstico); 25 a 150 kA (industrial) | Frequentemente igual ao Icu, ou 50–75 % dele |
| Onde se usa | Quadros de utilização e distribuição | Quadros de alimentação e industriais |
Duas famílias de normas: IEC 60898-1 e IEC 60947-2
Os disjuntores de baixa tensão dividem-se em duas famílias normativas, e a capacidade de ruptura é uma das diferenças que mais pesa na escolha.
A IEC 60898-1 cobre os disjuntores para uso doméstico e comercial, com correntes nominais de 6 a 125 A e correntes de ruptura padronizadas em 3 kA, 4,5 kA e 6 kA. São os disjuntores de caixa miniatura usados em casas, escritórios e pequenos comércios.
A IEC 60947-2 cobre os aparelhos para uso industrial, com correntes nominais muito superiores e capacidades de ruptura que chegam a 150 kA e além, expressas a partir de valores padronizados como 25, 36, 50, 70, 100 e 150 kA. São os disjuntores moldados e em caixa moldada de quadros de alimentação, centrais elétricas e instalações industriais.
Em instalações com grande potência ou com grupos geradores e condensadores, os 6 kA da norma doméstica raramente chegam e a escolha passa obrigatoriamente para aparelhos industriais.
Calcular a corrente de curto-circuito no ponto de instalação
O Icu do disjuntor tem de ser maior ou igual à corrente de curto-circuito prevista no local onde ele está montado. Essa corrente depende da impedância total entre a fonte e o ponto: transformador, cabos, contactos e a própria rede.
Para um transformador trifásico, a corrente de curto-circuito no seu barramento secundário é Ik = Sn / (√3 × Un × uk), com Sn em kVA, Un em kV e uk a percentagem de tensão de curto-circuito. Para uma falta trifásica em qualquer ponto, usa-se a queda de tensão equivalente, com os comprimentos e secções dos cabos a montante.
Exemplo. Transformador de 630 kVA, 400/230 V, uk = 6 %. No barramento do transformador: Ik = 630 / (1,732 × 0,4 × 0,06) ≈ 15,2 kA. A jusante, um quadro de distribuição ligado por 30 m de cabo 3 × 95 mm² de cobre: a resistência do cabo é R = 0,0178 × 30 / 95 ≈ 0,0056 Ω, a reatância é cerca de 0,0024 Ω e a impedância equivalente fica em torno de 0,0061 Ω, o que faz descer a corrente de curto-circuito nesse quadro para aproximadamente 10,8 kA.
Para esse quadro, escolhe-se um disjuntor com Icu de pelo menos 11 kA; na prática, usa-se um aparelho industrial de 16 kA ou 25 kA conforme a disponibilidade. Um disjuntor doméstico de 6 kA não seria aceitável neste ponto.
Erros comuns na escolha
- Escolher só pela corrente nominal. O Icu é um critério independente: um disjuntor de 63 A com 6 kA pode ser insuficiente num quadro com curto-circuito elevado.
- Assumir que 6 kA resolve sempre. Em instalações próximas de transformadores de grande potência ou com cabos curtos e grossos, a corrente real pode ultrapassar facilmente esse valor.
- Esquecer outras fontes. Grupos geradores, nobreaks e bancos de condensadores também contribuem para a corrente de curto-circuito e devem ser somados.
- Calcular no lugar errado. O valor relevante é o da corrente no ponto exato onde o aparelho está montado, não a corrente junto ao transformador.
- Ignorar a energia de ruptura. O Icu garante a interrupção; a energia de curto-circuito I²t que atravessa os cabos e os barramentos depende do tempo de extinção e deve ser verificada à parte.
Verificações complementares e seletividade
Escolhido o Icu, confere-se a seletividade entre os disjuntores a montante e a jusante, de modo a que a falta seja aberta apenas pelo aparelho mais próximo, sem disparar o geral. A seletividade depende das curvas de temporização, dos poderes de corte e das curvas de limitação de corrente de cada fabricante, e não apenas do Icu.
Verifica-se também a secção térmica dos condutores a montante do aparelho e a capacidade de suporte dos barramentos do quadro. Em quadros com vários níveis de distribuição, o disjuntor de entrada tem de ser coordenado com os disjuntores de ramal, de modo a que a seleção seja mantida em toda a gama de correntes, desde a sobrecarga até ao curto-circuito máximo previsto. Todas estas conferências são mais rápidas quando o esquema unifilar, as correntes de cálculo e o quadro estão no mesmo modelo de projeto, como acontece no GorkyCAD.
A marcação do disjuntor indica, ao lado do Icu, a curva de deslocação (B, C ou D) e a corrente nominal. Estes três parâmetros são escolhidos em conjunto: a curva define a resposta a sobrecargas e curtos-circuitos, a corrente nominal o limite de serviço contínuo e o Icu a capacidade de abertura numa falta severa. Só a combinação dos três garante que o aparelho cumpre a função sem disparos indevidos nem risco de falha na interrupção.
Perguntas frequentes
O que significa Icu de 6 kA num disjuntor?
Significa que o aparelho interrompe correntes de curto-circuito até 6 kA (valor eficaz). Acima desse valor a interrupção não é garantida, e o disjuntor pode ficar danificado. É o valor típico dos disjuntores domésticos da IEC 60898-1.
Icu ou Ics deve prevalecer na escolha?
O Icu é o limite de segurança e tem de ser cumprido sempre. O Ics entra na avaliação do serviço após a falta: em quadros industriais procura-se Ics igual ou próximo do Icu, para que o aparelho continue utilizável depois de interromper uma falta.
Como sei a corrente de curto-circuito no meu quadro?
Calcula-se a partir da impedância total até à fonte: transformador, cabos e ligações. No barramento do transformador usa-se Ik = Sn / (√3 × Un × uk); a jusante soma-se a impedância dos cabos.
Um disjuntor com Icu maior prejudica o funcionamento normal?
Não. O Icu só descreve a capacidade de interromper uma falta. No funcionamento normal, correntes de sobrecarga e curto-circuito moderadas são interrompidas pelas curvas térmica e magnética, que dependem da corrente nominal e da curva de deslocação, não do Icu.