Uma fábrica quando em funcionamento, teve os equipamentos de...

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Q60020 Engenharia Elétrica
Uma fábrica quando em funcionamento, teve os equipamentos de uma instalação elétrica danificados. Sabe-se que os circuitos terminais que alimentavam esses equipamentos estavam ligados a uma mesma fase.

Um técnico constatou que o fio neutro do alimentador do quadro dos circuitos terminais estava rompido e que as cargas estavam desequilibradas.

A possível causa da queima dos equipamentos foi devido ao surgimento de:

Alternativas

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Alguém tem noção da explicação desta questão?

Para entender o porquê ocorre sobretensão nas fases , devido a perda do neutro , veja o item TENSÃO DE DESLOCAMENTO DE NEUTRO na apostila disponível no link abaixo:

 

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAgV2YAL/eeemba

A alternativa correta é a D

Em um sistema trifásico, o fio neutro serve como referência e dreno de corrente, garantindo que a tensão em cada fase se mantenha estável (ex: 127V). Quando o neutro se rompe em um cenário com cargas desequilibradas (situação comum, com diferentes equipamentos ligados em cada fase), essa referência de tensão é perdida

Como resultado, as cargas das fases com menor consumo (maior impedância) e as fases com maior consumo (menor impedância) ficam ligadas em série à tensão entre fases (ex: 220V ou 380V).Isso causa uma divisão de tensão irregular: a fase com menos carga sofre uma sobretensão perigosa, enquanto a fase com mais carga sofre uma subtensão. Essa sobretensão, que não é um impulso momentâneo, queima os equipamentos conectados.

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'O desequilíbrio de tensão está associado a sistemas com cargas monofásicas desequilibradas. Quando o neutro é interrompido em cargas desequilibradas, o ponto neutro das cargas se desloca, causando sobretensão em algumas fases e subtensão em outras.'

Com o neutro rompido, o ponto neutro das cargas fica FLUTUANTE (floating neutral). A tensão em cada fase deixa de ser determinada pela fonte e passa a ser determinada pelo divisor de tensão formado pelas cargas:

Fase com carga LEVE (alta impedância): recebe tensão MAIOR → SOBRETENSÃO → queima equipamentos

Fase com carga PESADA (baixa impedância): recebe tensão MENOR → subtensão

O deslocamento do neutro é proporcional ao grau de desequilíbrio

A - ERRADA : Harmônicos provocados pelo rompimento do neutro

Harmônicos são gerados por cargas NÃO LINEARES (retificadores, fontes chaveadas) - não pelo rompimento do neutro. O rompimento do neutro não cria componentes de frequência diferente de 60 Hz. A causa dos danos não foi harmônica.

B - ERRADA : Impulso de tensão pelo rompimento do neutro

Impulso de tensão (transitório) é um fenômeno de curtíssima duração (µs a ms), como ocorre em descargas atmosféricas ou chaveamentos. O rompimento do neutro causa uma SOBRETENSÃO SUSTENTADA (longa duração), não um impulso transitório momentâneo. Além disso, a alternativa ignora o papel crucial do desequilíbrio.

C ERRADA : Impulso de tensão pelo desequilíbrio

Mesmo problema da alternativa B: o fenômeno não é um impulso transitório, mas uma sobretensão de regime permanente. Além disso, desequilíbrio SOZINHO (com neutro íntegro) não causa sobretensão — o neutro mantém as tensões de fase constantes.

D - CORRETA : Sobretensão por desequilíbrio + rompimento do neutro

Perfeita combinação dos dois fatores necessários e suficientes:

  • SOBRETENSÃO (não impulso): fenômeno sustentado que queima equipamentos progressivamente
  • DESEQUILÍBRIO: cria o divisor de tensão assimétrico entre as fases
  • ROMPIMENTO DO NEUTRO: libera o ponto neutro para flutuar - sem o rompimento, não há deslocamento

Equipamentos na fase LEVE recebem tensão acima do nominal → queimam

E - ERRADA : Impulso de corrente

O fenômeno não é de corrente, mas de tensão. Além disso, 'impulso' implica transitório de curta duração. A sobretensão no neutro flutuante é uma condição de regime que se mantém enquanto o neutro estiver aberto e as cargas desequilibradas.

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