O relé térmico é o dispositivo de proteção responsável por detectar condições de sobrecarga em motores elétricos e interromper o circuito de comando antes que o aquecimento excessivo cause danos ao isolamento dos enrolamentos. Seu princípio de funcionamento baseia-se na deflexão de lâminas bimetálicas aquecidas pela corrente do motor: quando a corrente supera o valor de ajuste por tempo suficiente para indicar uma condição de sobrecarga, as lâminas atingem o deslocamento necessário para acionar o mecanismo de disparo e abrir o contato que desliga o contator do circuito principal.
Em instalações industriais em Cachoeirinha, onde motores elétricos estão presentes em compressores, bombas, transportadores, misturadores e máquinas de processo, a proteção térmica corretamente especificada é a principal linha de defesa contra queima de motores por sobrecarga. Um relé mal ajustado — com corrente de ajuste acima da corrente nominal do motor — permite que o equipamento opere em sobrecarga por tempo suficiente para degradar o isolamento, reduzindo a vida útil do motor ou causando sua queima.
O relé térmico deve ser selecionado de forma que a corrente nominal do motor esteja dentro da faixa de ajuste do dispositivo. A maioria dos fabricantes oferece relés com faixas de ajuste sobrepostas — por exemplo, 4 a 6 A, 5,5 a 8 A, 7 a 10 A — de modo que o projetista possa escolher o modelo cuja faixa central corresponda à corrente nominal do motor. O ajuste deve ser feito exatamente na corrente nominal indicada na placa de identificação do motor, sem folgas para cima, pois qualquer valor acima da corrente nominal reduz a eficácia da proteção.
Quando o motor opera com fator de serviço superior a 1,0 — condição indicada na placa do equipamento que autoriza operação contínua acima da potência nominal por períodos prolongados — o ajuste do relé térmico pode ser feito na corrente correspondente ao produto da corrente nominal pelo fator de serviço, desde que o fabricante do motor assim autorize. Para motores com fator de serviço 1,0, o ajuste deve ser estritamente na corrente nominal.
Os relés térmicos de lâmina bimetálica são dispositivos sensíveis à temperatura ambiente, pois a deflexão da lâmina depende não apenas do aquecimento gerado pela corrente, mas também da temperatura do ambiente em que o relé está instalado. Em ambientes com temperatura superior à temperatura de referência de calibração do dispositivo — geralmente 20 °C ou 40 °C conforme o fabricante — o relé tende a disparar com correntes inferiores ao valor de ajuste, oferecendo proteção mais conservadora.
Em instalações industriais em Cachoeirinha com painéis elétricos instalados em ambientes quentes, como salas de máquinas, cabines próximas a fornos ou painéis expostos à radiação solar direta, a temperatura interna do painel pode se elevar significativamente acima da temperatura ambiente externa. Nesses casos, é necessário verificar se o relé possui compensação automática de temperatura ou aplicar os fatores de correção fornecidos pelo fabricante para garantir que o ajuste nominal corresponda à proteção efetiva do motor.
A falta de fase — a abertura de um dos três condutores de alimentação de um motor trifásico — é uma das causas mais frequentes de queima de motores em instalações industriais. Com apenas duas fases alimentando o motor, as correntes nas fases remanescentes aumentam significativamente, e o motor passa a operar com aquecimento excessivo mesmo que a carga mecânica não tenha se alterado. O tempo até a queima do isolamento pode ser muito curto dependendo da carga e do porte do motor.
Os relés térmicos modernos para aplicações trifásicas possuem proteção contra falta de fase incorporada, que detecta o desequilíbrio de correntes entre as três fases e dispara em tempo mais curto do que o disparo por sobrecarga simétrica. Ao especificar um relé térmico para motores trifásicos em Cachoeirinha, a presença dessa função deve ser verificada e exigida, pois relés mais simples sem essa proteção deixam o motor desprotegido diante de uma das faltas mais comuns e destrutivas em instalações industriais.
A classe de disparo do relé térmico define o tempo máximo de atuação do dispositivo quando submetido a uma corrente de 7,2 vezes a corrente de ajuste a partir do estado frio. As classes mais utilizadas em aplicações industriais são a classe 10 e a classe 20, com tempos de disparo de até 10 e 20 segundos respectivamente nessa condição. A escolha da classe correta está diretamente relacionada ao perfil de partida do motor.
Motores com partida direta e carga de baixo momento de inércia, como pequenas bombas centrífugas e ventiladores, geralmente são adequadamente protegidos por relés de classe 10. Motores com partida mais longa — como compressores de pistão, moinhos e equipamentos com elevada inércia mecânica — exigem relés de classe 20 ou superior para evitar disparos intempestivos durante a partida, quando a corrente elevada se prolonga por mais tempo sem caracterizar uma condição de defeito.
Após um disparo por sobrecarga, o relé térmico pode ser configurado para reset manual ou reset automático. O reset manual exige a intervenção de um operador para rearmar o dispositivo, o que obriga a identificação da causa da sobrecarga antes do religamento do motor. O reset automático permite que o relé rearme sozinho após o resfriamento das lâminas bimetálicas, religando o motor sem intervenção humana.
Em instalações industriais, o reset manual é a configuração recomendada na grande maioria das aplicações, pois evita que o motor seja religado automaticamente após um disparo sem que a causa da sobrecarga tenha sido investigada e corrigida. O religamento repetido de um motor em sobrecarga agrava progressivamente o dano ao isolamento e pode levar à queima irreversível do equipamento. O contato auxiliar de sinalização do relé térmico deve ser integrado ao circuito de alarme ou supervisão do painel para que a equipe de manutenção seja notificada imediatamente após um disparo.
A especificação correta do relé térmico envolve a definição da faixa de ajuste compatível com a corrente nominal do motor, a verificação da compensação de temperatura ambiente, a exigência de proteção contra falta de fase, a escolha da classe de disparo adequada ao perfil de partida da carga e a definição do modo de reset compatível com a filosofia operacional da instalação. Em Cachoeirinha, onde a continuidade dos processos industriais depende diretamente da disponibilidade dos motores elétricos, investir na correta especificação da proteção térmica é uma das medidas de maior retorno na redução de falhas e custos de manutenção.
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