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sDisjuntores a vcuo 3AH

Equipamentos de Mdia Tenso 2001Edio Maio 01

sDisjuntores a vcuo 3AHEquipamentos de Mdia Tenso

Disjuntores a vcuo 3AH Descrio

1 2 3

Disjuntores a vcuo 3AH3

Disjuntores a vcuo 3AH5

Disjuntores a vcuo 3AH

Aplicao Os disjuntores tripolares a vcuo 3AH so apropriados para uso em instalaes de manobra abrigadas em mdia tenso. Os disjuntores 3AH trabalham com base no princpio de extino de arco no vcuo e se distinguem pela elevada economia operacional. A combinao de uma geometria de contatos especial com material de contato desenvolvido especialmente para este tipo de disjuntor permite o emprego universal do mesmo. Os disjuntores 3AH so particularmente apropriados para uso em sistemas com linhas areas sujeitas a freqentes descargas atmosfricas, para manobra de grandes motores e capacitores. Extino do arco Quando os contatos se separam, uma descarga em forma de vapor metlico estabelecida pela corrente a ser interrompida, a qual flui atravs deste plasma at a prxima passagem por zero. O arco ento extinto e o vapor metlico condutivo condensa sobre superfcies metlicas em poucos microssegundos, restabelecendo rapidamente a rigidez dieltrica entre os contatos. Os contatos so projetados de tal modo que o campo magntico gerado pelo prprio arco provoque deslocamento do mesmo, evitando sobreaquecimento excessivo em determinado ponto do contato ao serem interrompidas correntes elevadas. Para manuteno da descarga em forma de vapor metlico necessria uma determinada corrente mnima. Correntes que no atinjam este nvel so cortadas antes da passagem pelo zero. A corrente de corte deve ser limitada aos valores mnimos possveis, para evitar sobretenses inadmissveis ao se desligar circuitos indutivos. O uso de material especial nos contatos limita a corrente de corte em 2 a 4 A. O rpido restabelecimento da rigidez dieltrica entre 4Siemens Ltda Tenses nominais: 15, 24 e 36 kV Correntes nominais: 1250, 1600, 2000, 2500, 3150 A Freqncia: 50 e 60 Hz Normas tcnicas: ABNT, IEC, ANSI e VDE Correntes de interrupo simtricas nominais: at at at at 15 kV: 15, 25, 31,5 e 40 kA 17,5 kV: 25 kA 24 kV: 16 e 25 kA 36 kV: 16 e 31,5 kA

Acionamento: manual ou motorizado Instalao: fixa, com suporte com rodas e extravel Tabela 1 Caractersticas Principais

1

Quando pequenas correntes indutivas so interrompidas surgem apenas sobretenses reduzidas. O disjuntor a vcuo composto por trs cmaras de interrupo a vcuo, suportes das cmaras de interrupo e pelo

mecanismo de operao. A forma delgada das cmaras de interrupo a vcuo desenvolvidas pela Siemens permite a instalao do disjuntor em painis j existentes. Com isso, por exemplo, um disjuntor a vcuo 3AH

montado em carrinho extravel pode ser intercambivel com um disjuntor a pequeno volume de leo 3AC. Os disjuntores 3AH so os primeiros disjuntores a vcuo do mundo isentos de manuteno.

Arco difuso

Arco contrado

10 kA A B

40 kA

A: Corrente nominal at 3150 A B: Corrente nominal de interrupo At aproximadamente 10 kA, o arco permanece difuso entre os contatos em forma de vapor metlico sobre a superfcie total dos contatos. Fig. 1 Arco contrado em movimento Fig. 2 Comportamento do arco

contatos possibilita a extino segura do arco, mesmo quando a separao de contatos ocorre imediatamente antes da passagem da corrente pelo zero. O arco que se forma nos disjuntores a vcuo no resfriado. O plasma de vapor metlico altamente condutivo. Disto resulta uma tenso de arco excepcionalmente baixa com valores entre 20 e 200 V. Por este motivo, e devido pequena durao do arco, a energia dispersada no local de extino muito reduzida. Isto explica a elevada expectativa de vida eltrica dos contatos. Em conseqncia do alto vcuo (at 10-9 bar) nas cmaras de interrupo, distncias de 6 a 20 mm entre contatos so suficientes para se obter elevada rigidez dieltrica, conforme necessrio.

Isolador

Contato fixo

Contato mvel

Cmara de interrupo

Fole metlico

Guia

Fig. 3 Corte de uma cmara a vcuo

Disjuntores a vcuo 3AH

Mecanismo de operao Tendo em vista que a energia para a operao dos disjuntores a vcuo significativamente menor que a requerida pelos demais tipos de disjuntores de mdia tenso, as vlvulas de interrupo a vcuo so capazes de realizar de 10.000 a 30.000 manobras sem necessidade de manuteno. A construo bsica e o princpio de funcionamento do mecanismo de operao o mesmo para todos os tipos de disjuntores a vcuo 3AH a saber: do tipo por molas prcarregadas, isto , a operao de carga da mola no automaticamente seguida da alterao da posio dos contatos principais, permitindo livre escolha do instante da operao de fechamento (exceto para disjuntores 3AH5 verso bsica); disponvel em duas execues (manual ou motorizado); molas de fechamento e abertura armazenam a energia necessria para executar mecanicamente a seqncia de operao O-0,3s-CO requerida para religamento automtico. O modelo bsico do acionamento manual pode ser convertido facilmente em acionamento motorizado. Mecanismo de operao e acionamento1 6 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Placa de Identificao Abertura para manivela de carga de mola Indicador de mola carregada Contador de manobras Indicador ligado/desligado Dispositivo de conexo de circuito de comando Boto liga Boto desliga

2 7 3 4 5 8

1Disjuntor a vcuo 3AH3 Lado frontal com os elementos de comando 9. 10. 11. 12. 9 Redutor com Motor Mola de abertura Bobina de ligamento Bobina de desligamento

10 11 12

Disjuntor a vcuo 3AH5 Lado frontal aberto com vista da caixa de mecanismo de acionamento

Fig. 4 Mecanismo de operao e acionamento

Os componentes mecnicos necessrios para executar um comando de manobra (redutor, eixos, molas de fechamento e abertura, indicador LIGADO/DESLIGADO e indicador de mola CARREGADA) fazem parte do modelo bsico juntamente com os seguintes componentes de comando e controle: uma

chave de contatos auxiliares, uma bobina de estabelecimento, um disparador secundrio 3AY1510 e uma tomada mltipla ou bloco de conetores unipolares. Dependendo da aplicao desejada, o mecanismo de acionamento pode ser completado por acionamento motorizado, dois disparadores

secundrios, trava eltrica de ligao, chave de supresso, contador de manobra, chave fim-decurso para identificao de condio de carga da mola, comando LIGA eltrico e uma chave de contatos auxiliares prolongada.

Siemens Ltda

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Componentes de comando

Acionamento motorizado EU, EK Os motores utilizados nos disjuntores podem operar momentaneamente em sobrecarga durante o carregamento da mola. Com isso, os dados sobre tenso nominal e corrente nominal que constam na placa do motor, nem sempre esto de acordo com a tenso utilizada. Os consumos indicados na tabela so valores mximos registrados em operao (a corrente na partida desprezada devido a sua curta durao). A faixa de tenso de operao do motor de 85% a 110% da tenso nominal.Tenso nominal do motor (V) 24 CC 48 CC 60 CC 110 CC 125 CC 220 CC 110 CA 220 CA Outra Consumo mximo Disjuntor 3AH3/5 (W/VA) 550/ 550/ 550/ 550/ 550/ 550/ /700 /700 */*

1Disparadores secundrios 3AX11 A funo dos disparadores ampliar o impulso de desligamento (eltrico ou mecnico), transmitindo-o trava da mola de abertura do disjuntor para sua operao. Os disparadores so disponveis nas verses (f) em derivao, (r) de subtenso e (w) operados por TC.Tenso nominal do disparador (V) 24 48 60 110 125 220 110 220 110 220 3AX1102 Frequncia

Disjuntores sem motor (Acion HN, HK)* Fornecimento sujeito a confirmao

Tabela 2 Dados tcnicos do acionamento motorizado

O disjuntor pode ser equipado com at 3 disparadores em qualquer combinao de verses, porm a utilizao de um disparador 3AY1510 (f) nos disjuntores 3AH obrigatria. Na tabela 7 esto indicadas as combinaes padronizadas de disparadores secundrios.

Consumo 3AX1101

Disparadores em derivao 3AX1101 Para desligamento automtico do disjuntor atravs de rels de proteo secundria e desligamento intencional atravs de comando eltrico ou mecnico. Requerem tenso auxiliar (contnua ou alternada) independente da rede, podendo ser alimentados excepcionalmente por um transformador de potencial. Disparadores operados por TC 3AX1102 Para desligamento automtico do disjuntor atravs de rels de proteo secundria e desligamento intencional mecnico local. No requerem tenso auxiliar, sendo alimentados por um transformador intermedirio 4AM50708AB conectado nos secundrios dos TCs do circuito a ser protegido.21 23

3AX1103

(Hz) CC CC CC CC CC CC 50 50 60 60 50 60

60 W 62 W 63 W 51 W 52 W 54 W 110 VA 73 VA 100 VA 100 VA 0,5 A/18,5 VA 0,5 A/18,5 VA

11 W 12 W 14 W 14 W 18 W 18 W 27 VA 26 VA 27 VA 27 VA

Disparadores de subtenso 3AX1103 Para desligamento automtico do disjuntor, quando a tenso no circuito principal cai abaixo de 65% da tenso nominal. So alimentados por transformadores de potencial, mas podem ser fornecidos para corrente contnua, servindo neste caso para superviso permanente dos circuitos auxiliares. Permitem desligamento intencional eltrico atravs de contato abridor em srie com a bobina do mesmo, ou atravs de contato fechador para curto-circuitar a bobina do disparador, sendo neste caso a corrente limitada pela resistncia em srie com a bobina do disparador.

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* Fornecimento sujeito a confirmao ** Para fornecimento avulso; tambm os disparadores, bobina de estabelecimento e trava de ligao possuem designao do tipo MLFB, porm com apenas 9 posies, sendo que as duas ltimas identificam a tenso nominal e frequncia do componente, conforme aparece na ltima coluna da tabela 6

Tabela 3 Dados tcnicos dos disparadores 3AX11

1. Ncleo magntico 3. Carcaa 5. Furos passantes para os parafusos de fixa