Download - 32 -DISJUNTORES

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DISPOSITIVOS DE MANOBRA - DISJUNTORES - PARTE 2

São dispositivos automáticos para proteçãocontra sobrecorrentes, podendo estabelecer,conduzir e interromper correntes sobcondições normais, bem como anormais porum tempo especificado, sob condiçõesdeterminadas.

O disjuntor é basicamente uma chave elétrica,constituida de contatos e dispositivosmecânicos, formada por molas e alavancas,ficando a proteção sob responsabilidade derelés e disparadores.

A definição exata do termo disjuntor pode serencontrada, entre outras, nas normas VDE670 parte 1, na publicação 56 da IEC e nanorma NBR 7118 da ABNT, baseada na IEC.

Parte 2 - disjuntores - final.pmd 11/12/2006, 10:371

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disjuntoresClassificação dos disjuntores

Podemos classificar os disjuntores em função de sua tensão de trabalho, tipo deexecução, mecanismo de operação e em relação ao princípio de extinção do arcoelétrico.

Tensão nominal

A norma NBR 7118, classifica disjuntores com tensão nominal- até 1.000 Volts = Baixa Tensão - acima de 1.000 Volts = Alta Tensão

Antigamente existiam outras faixas de classificação para tensão nominal, as quaissão utilizadas até hoje por facilitarem a identificação de equipamentos queatualmente estão generalizados como Alta Tensão.- até 1.000 Volts = Baixa Tensão- de 1.000V até 38KV = Média Tensão- de 38KV até 138KV = Alta Tensão

Mecanismo de operação

Podemos definir mecanismo de operação como sendo um subconjunto quepossibilita o armazenamento da energia necessária à operação mecânica dodisjuntor, bem como a liberação desta energia através de mecanismos apropriados,quando do comando de abertura ou fechamento do mesmo.Dentro de cada categoria, conforme veremos a seguir, existe uma variação imensa

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Tipo de execução

Os disjuntores podem ser de execução fixa ou extraível.Os disjuntores fixos têm os terminais de entrada e saída fixados com parafusosdiretamente aos barrammentos do painel.Os disjuntores extraíveis são inseridos em celas ou gavetas, e estas são fixadasaos barramentos.A cela possui buchas de passagem para os contatos de conexão e o disjuntor édotado de pinças (garras) que se acoplam aos contatos de conexão da cela quandoinserido.A decisão sobre qual tipo de execução o disjuntor deverá ter, levará em conta nãoapenas seu custo, mas, sua aplicabilidade, o tipo de programa de manutenção aser adotado e sua periodicidade e, até mesmo, a seletividade do circuito.


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de detalhes construtivos, característicos de cada fabricante, que não poderíamosexplicar no pequeno espaço deste item.Nossa preocupação, portanto, é deter-nos nas categorias principais, seu princípiode funcionamento e suas aplicações, dando alguns exemplos representativos.

Mecanismo de operação com fechamento e abertura a molas

Neste tipo de acionamento, a energia para o fechamento é acumulada em umamola, que pode ser carregada manualmente ou através de um motor.Quando o mecanismo de disparo é acionado, a mola é destravada, acionando oscontatos do disjuntor fechando-o, acontecendo nesta operação o carregamentosimultâneo da mola de abertura.Cada fabricante tem o seu próprio arranjo para esse tipo de acionamento, porém,o que acabamos de descrever é o princípio de funcionamento comum a todoseles.A grande maioria dos disjuntores de baixa e média tensão, utilizam estes modelosde mecanismo de operação.

Mecanismo do disjuntor tipo DS - Fabricação Westinghouse

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1 - Botão de abertura2 - Bobina de abertura3 - Botão de fechamento4 - Bandeirola de indicação mola carregada/descarregada5 - Haste de carregamento de mola manual6 - Motor de carregamento de mola7 - Bobina de fechamento8 - Bandeirola de indicação Ligado/Desligado9 - Engrenagem de carregamento de mola10 - Mola de fechamento

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1 - Contador de operações2 - Fim de curso - Mola carregada3 - Mola de abertura4 - Botão de fechamento5 - Botão de abertura6 - Bandeirola de indicação Ligado/Desligado7 - Bandeirola de indicação Mola Carregada/Descar- regada8 - Placa de identificação9 - Motor de carregamento da mola de fechamento10 - Mola de fechamento11 - Contatos auxiliares12 - Local para inserção de alavanca de carregamento manual13 - Engrenagem de carre- gamento14 - Came de acionamento

Mecanismo do disjuntor tipo 3AC - Fabricação Siemens

Mecanismo do disjuntor tipo DR - Fabricação Sace

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1 - Botão de abertura2 - Conjunto contatos secundários3 - Bandeirola de indicação Ligado/Desligado4 - Motor para carregamento de molas5 - Botão de fechamento6 - Contador de operações7 - Bandeirola de indicação Mola Carregada/Descar- regada8 - Fim de curso - Mola carregada

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Mecanismo de operação com fechamento a ar comprimido eabertura a molas

Neste tipo de acionamento, a energia necessária à operação do disjuntor éarmazenada em recipientes de ar comprimido e liberada através de disparadoresatuando sobre válvulas, que acionam os mecanismos dos contatos via êmbolossolidários ou através de conexões pneumáticas.Simultâneo ao acionamento dos contatos, ocorre o tensionamento das molas deabertura e, como no mecanismo de operação a solenóide, ficam sustentados poruma trava mecânica.Este tipo de mecanismo é mais utilizado em disjuntores de alta tensão.

Mecanismo de operação com fechamento a bobina solenóide eabertura a molas

Neste sistema, uma bobina solenóide, que na maioria dos tipos de acionamentoé usada somente para disparo, é utilizada diretamente para acionar os contatosna operação de fechamento e também para carregar a mola de abertura; aliás,este é um princípio comum a todos os acionamentos, pois, o disjuntor na posiçãofechado deverá estar sempre com energia armazenada para a operação deabertura, que fica sustentada por uma trava mecânica.

O mecanismo de operação com acionamento a solenóide é encontradonormalmente em disjuntores de média tensão.

Mecanismo do disjuntor tipo VGA - Fabricação Toshiba

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1 - Conjunto de contatos secundários2 - Êmbolo da bobina de fechamento3 - Contatos auxiliares4 - Bobina de fechamento5 - Bandeirola de indicação Ligado/Desligado6 - Contador de operações7 - Botão de abertura8 - Engate de fechamento9 - Bobina de abertura

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Princípios de extinção do arco e detalhes construtivos

Disjuntor a seco

A extinção do arco elétrico durante a abertura rápida dos contatos é, em geral,obtida através de lâminas radiadoras montadas em câmaras de extinção.

Este sistema provoca o resfriamento do arco elétrico e sua conseqüente extinçãoque, por intermédio das referidas lâminas, seccionam o percurso do mesmo empequenos segmentos.

As câmaras de extinção são geralmente montadas e fixadas acima dos contatosde arco de cada pólo em uma posição geometricamente favorável ao confinamentodo arco formado durante a interrupção de qualquer valor de corrente.

Disjuntor tipo DS - Westinghouse Disjuntor tipo DM1 - Beghim

Câmara paradisjuntor tipo DS

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Acessórios

O disjuntor é conceitualmente uma chave elétrica. Para que possa caracterizar-se como dispositivo automático para proteção à sobrecorrente, faz-se necessáriaa utilização de acessórios como os a seguir relacionados: bobina de abertura,bobina de fechamento, bobina de mínima tensão, motor de carregamento de molas,relé anti-religamento, relé de proteção contra sobrecorrentes, dentre outros.A decisão sobre os acessórios que o disjuntor deverá possuir, deve ser determinadaem função do projeto elétrico do circuito, em razão da aplicação do disjuntor e daseletividade das instalações.


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A caixa da câmara é construída em material de grande rigidez dielétrica. No seuinterior, estão montadas placas metálicas, espaçadas, que ficam logo acima doscontatos do arco. O arco formado nos contatos é então atraído por estas placas e,à medida em que for se estendendo, será fracionado e sofrerá resfriamento entreas placas.

Nas câmaras de extinção dos disjuntores de correntes mais elevadas, sãointercaladas placas de fibra de vidro aglomeradas em resina, para resistir a arcosmais densos. Estas placas produzem turbulência na exaustão dos gases acimadas placas de aço, evitando assim, eventual descarga para terra, fora da câmarade extinção.

Disjuntor a óleo mineral isolante

Nos disjuntores a óleo podem-se distinguir dois efeitos principais de extinção doarco voltaico:

- O efeito de hidrogênio -O efeito de fluxo líquido

O primeiro consiste no fato de que a altíssima temperatura do arco voltaicodecompõe o óleo, liberando de tal modo vários gases onde o hidrogênio predomina,a ponto de se poder dizer que o arco queima numa atmosfera de hidrogênio.

Como este gás tem uma condutividade térmica bastante elevada comparado aonitrogênio, por exemplo, a retirada de calor das vizinhanças do arco se processade maneira eficiente, resfriando o mesmo.

O segundo efeito, consiste em se jogar óleo mais frio sobre o arco dandocontinuidade ao processo de evaporação aludido, de maneira que grandesquantidades de calor possam ser retiradas pelos gases resultantes.

Existem dois tipos de óleos isolantes para disjuntores:

- Parafínico- Naftênico

O óleo parafínico é proveniente de petróleo parafínico e pode ser empregado emclasse de tensão de até 145 KV. Como exemplo de óleo parafínico, podemos citaro tipo “AV-10 - Petrobrás”.

O óleo naftênico é proveniente de petróleo naftênico e pode ser empregado emqualquer classe de tensão. Como exemplo de óleo naftênico, podemos citar o tipo“AV-58 - Petrobrás”.

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disjuntoresDisjuntor a grande volume de óleo GVO

Este é o tipo mais antigo de disjuntores a óleo. No passado, consistia apenas deum recipiente metálico com os contatos simplesmente imersos no óleo semnenhuma câmara de extinção. Hoje os disjuntores GVO possuem câmaras deextinção onde se força o fluxo de óleo sobre o arco.

Em Média Tensão, normalmente as três fases estão imersas em um único recipienteque contém de 50 a 100 litros de óleo isolante. No caso de Alta Tensão, oencapsulamento é monofásico e cada tanque contém acima de 2.000 litros deóleo isolante.

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1 - Visor do óleo

2 - Transformador de corrente

3 - Haste dos contatos móveis

4 - Câmara de interrupção

5 - Posição fechada

6 - Posição aberta

7 - Bucha

8 - Indicador de posição

9 - Haste de acionamento

10 - Mola de abertura

Vista em corte de um disjuntor a grande volume de óleo do tipo TDO (Siemens-Allis)

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Disjuntor GVOde Alta TensãoWestinghouse


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Estes disjuntores representam odesenvolvimento natural dos antigosdisjuntores GVO, na medida em que seprocura projetar uma câmara de extinção comfluxo forçado de óleo sobre o arcoaumentando-se a eficiência do processo deinterrupção da corrente e diminuindo-sedrasticamente o volume de óleo no disjuntor.

Quando utilizado em Média Tensão, contémem média, de 2 a 5 litros de óleo isolante porpólo. Para Alta Tensão, contém em média, de50 a 100 litros de óleo isolante por pólo.

Disjuntor a pequeno volume de óleoPVO

Vista em corte de um pólo do disjuntor PVO tipo 3ACpara média Tensão da Siemens

5 - Isolador superior9 - Carcaça superior9.5 - Vedação11 - Válvula de expansão13.3 - Visor de óleo .5 - Vareta indicadora .9 - Tubo de bóia .11 - Bóia17 - Flange superior19 - Terminal superior23 - Anel roscado27 - Cabeçote SS31 - Contato fixo31.5 - Suporte estrela31.13 - Dedos de contato33 - Tubo distanciador35 - Compartimento superior da câmara37 - Tampa da câmara39 - Canal anelar41 - Base da câmara43 - Tubo da câmara45 - Compartimento inferior da câmara49 - Contato móvel53 - Pino isolante57 - Placa de centragem61 - Rolete de contato63 - Colunas de guia67 - Flange inferior com terminal69 - Cruzeta73 - Carcaça inferior73.5 - Vedação77 - Haste81 - Alavanca interna83 - Eixo estriado91 - Terminal interior (apenas no tipo A)95 - Amortecedor97 - Bujão de drenagem105 - Isolador inferior

Disjuntor tipo HPTW - Sprecher

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Na abertura, o contato móvel (49), é deslocado para baixo, sendo que o arco quese estabelece, quando os contatos se separam, é extinto pela ação combinadade dois fluxos de óleo, um dependente e o outro independente da corrente.A seqüência de extinção é ilustrada na figura acima.

Devido ao momento de abertura do contato móvel, parte do meio de extinção éexpulso da carcaça inferior (37), fluindo por dentro da haste oca do contato móvel(49) e através do bocal injetor múltiplo atinge diretamente o arco. (Fig. b).Pequenas correntes indutivas são interrompidas com segurança e correntescapacitivas desligadas sem reacendimento.

Na interrupção de correntes de curto-circuito, o fluxo de óleo independente dacorrente, não é suficiente para extinguir o arco.Através do movimento descendente do contato móvel (49), o arco se prolonga atéatingir a parte inferior da base da câmara (41). (fig. c)Enquanto que os gases formados no compartimento superior da câmara (35), sedirigem para cima atravessando o contato fixo (31), forma-se no compartimentoinferior da câmara (45), uma bolha de gás de alta pressão.

(b) (c)

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a) Contato móvel na posição LIGADO.b) O fluxo de óleo através da haste oca do contato móvel atua sobre o arco.c) O arco é submetido à ação combinada dos fluxos de óleo dependente e independente da corrente.

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(a)

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A seguir, descreveremos a seqüência de extinção do arco do disjuntor tipo 3ACde fabricação Siemens:


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As forças que induzem o arco para dentro das fendas da câmara são produzidaspelo campo magnético da própria corrente, passando por uma ou mais bobinas(daí o nome de sopro magnético) e, eventualmente, por um sopro pneumáticoauxiliar produzido pelo mecanismo de acionamento.

Este sopro pneumático, é muito importante no caso de interrupção de pequenascorrentes, cujo campo magnético é insuficiente para induzir o arco para dentro da

Disjuntor a sopro magnético

Neste tipo de disjuntor, os contatos se abrem no ar, induzindo o arco voltaico paradentro das câmaras de extinção, onde ocorre a interrupção, devido a um aumentona resistência do arco e, conseqüentemente, na sua tensão.

Este aumento na resistência do arco é conseguido através de:

a) aumento no comprimento do arco;

b) fragmentação do arco em vários arcos menores, em série, nas várias fendasda câmara de extinção e;

c) resfriamento do arco em contato com as múltiplas paredes da câmara.

Disjuntor tipo DHP Westinghouse

Disjuntor tipo DR - Sace

Disjuntor tipoMagne-Blast - GE

Uma vez que a ponta de material isolante do contato móvel obstrui o furo da baseda câmara (41), a bolha pode se expandir somente para baixo. Com isso, o óleoque aí se encontra, flui através do canal anelar (39), indo atingir o arco por todosos lados.Este é intensamente resfriado através desse potente jato de óleo quase radial eextingue-se então na passagem seguinte da corrente pelo ponto zero.

Devido à injeção do óleo frio, a rigidez dielétrica da distância de abertura érestabelecida muito rapidamente, evitando seguramente a reignição.

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1 - Placa cerâmica com zircônio para guia do arco no início de sua formação2 - Paredes laterais em poliéster com fibra de vidro3 - Alongador anterior do arco4 - Alongador posterior do arco5 - Alongador intermediário ligado à bobina de campo magnético

6 - Núcleo magnético7 - Bobina de campo magnético8 - Pequena câmara de extinção para inserção de bobina de campo magnético9 - Paredes da câmara principal de extinção

A foto mostra uma câmara de extinção de um disjuntor a sopro magnético com ocircuito magnético dentro da própria câmara. O arco, entre os contatos principais,é induzido por efeitos térmicos e magnéticos na direção da câmara, guiado pelasplacas cerâmicas (1). Ao atingir as pré-câmaras de extinção (8) ele insere a bobinageradora de campo magnético no circuito (7). Com o campo produzido por estabobina o arco é dividido em dois e induzido para dentro das paredes múltiplas (9)da câmara, resfriando-se e extinguindo-se em subseqüente passagem da correntepelo zero.

Câmara de extinção - disjuntor tipo DHP - Westinghouse

câmara, o que ocasionaria tempos de arcos muito longos.Existem vários tipos e formatos de câmaras de extinção para disjuntores a sopromagnético. As placas que formam a câmara podem ser de material isolante erefratário ou de aço, ou ainda de uma combinação dos dois.

Em cada uma destas alternativas, encontramos vários tipos de configuração decâmara, específicos de cada fabricante.

Os circuitos magnéticos de sopro também possuem várias configurações, sendoas principais as do tipo de núcleo externo (onde o campo magnético é produzidopela corrente a ser interrompida circulando através de bobinas) ou interno (ondeo campo é produzido pelo próprio arco voltaico através de um circuito magnéticoformado pela própria câmara).

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Câmara do tipo “solenarc” para disjuntor a sopro magnético (Merlin Gerin)

A figura acima mostra um tipo de câmara onde o início do impulso sobre o arco édado apenas por um sopro pneumático.

O arco passa dos contatos principais (a) para os auxiliares (b) através do sopropneumático e destes para as inserções metálicas das placas (c). Neste ponto oarco é dividido em vários arcos em série que, então, são induzidos por efeitotérmico e magnético para dentro das câmaras (d) e (e) alongando-se, resfriando-se e se extinguindo-se na subseqüente passagem da corrente pelo zero.

Este tipo de disjuntor também pode ser provido de bobinas de campo magnético,adicionalmente ao sopro pneumático.

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1 - Isolador de porcelana 2 - Contato fixo 3 - Dedo de contato fixo 4 - Contato fixo de arco 5 - Terminal 6 - Cilindro de sopro 7 - Pistão fixo de sopro 8 - Articulação 9 - Haste de contato móvel10 - Cilindro de sopro11 - Dedo de contato móvel12 - Contato móvel de arco13 - Bocal de sopro14 - Isolador de porcelana15 - Haste isolante

Disjuntor a SF6 - pressão única

Disjuntor tipo Fluarc - Merlin Gerin

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Disjuntor a gás hexafluoreto de enxofre - SF6

Esta categoria pode ser dividida em doistipos principais:

- Disjuntor a dupla pressão

- Disjuntor a pressão única


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Disjuntor a vácuo

Na abertura dos contatos, é iniciada pela corrente a ser interrompida, uma descargaelétrica em forma de vapor metálico.

Através deste vapor metálico, flui uma corrente de arco até a próxima passagemda corrente pelo zero.

No disjuntor a dupla pressão, em uma operação de abertura, quando o contatomóvel inicia o seu afastamento do contato fixo, a válvula de sopro é aberta e umforte sopro de gás é dirigido contra o arco, esfriando-o, desionizando-o e acabandopor extinguí-lo.

A válvula de sopro é, em seguida, fechada e o compressor transfere o excesso degás da câmara para o reservatório de alta pressão, através de filtros de alumina(Al2O3), que retiram do gás os produtos de sua decomposição e os resíduosformados pela ação do arco sobre os contatos.

No disjuntor a pressão única, em uma operação de abertura, o contato móvel semovimenta simultaneamente com um cilindro de sopro que tem, na sua parteinterna, um pistão sobre o qual desliza.

O gás SF6 do interior do cilindro, é comprimido e acaba sendo lançado contra oarco, através do bocal de sopro.

Disjuntor tipo VGA - Toshiba

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disjuntoresO arco extingue-se próximo ao ponto zero de corrente e o vapor metálico condutivose condensa em poucos microsegundos sobre as superfícies de contato; destaforma, a rigidez dielétrica entre contatos, se recupera rapidamente.

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Para evitar sobreaquecimento localizadonos contatos na interrupção de grandesvalores de corrente, elas são dirigidas deforma que o arco não flua apenas sobreum único ponto da superfície de contato,mas se movimente por toda superfíciede contato por efeito do campomagnético associado à estas correntes.

Para manter a descarga em forma devapor metálico, é necessário um valormínimo de corrente. Se o valor dacorrente for menor que este mínimo, elaserá cortada antes da passagem pelozero.

Através da rápida recuperação da rigidezdielétrica entre contatos, o arco é ainda interrompido com segurança, mesmo quea separação dos contatos aconteça pouco antes de uma passagem da correntepelo zero.

O tempo de arco no último pólo a extinguir é no máximo de 15ms.

Em disjuntores de média tensão, a verdadeira função do meio de extinção édesionizar a região entre contatos abertos, imediatamente depois da passagempelo zero.

Em todos os princípios de extinção tradicionais, isto significa que o arco elétricoé resfriado antes de se atingir a mínima distância para a extinção e a próximapassagem da corrente pelo zero. Com isso, a potência do arco cresce de formaindesejável.

Nos disjuntores a vácuo, ao contrário, o arco não é resfriado. O plasma de vapormetálico tem alta condutibilidade e, por esse motivo, temos como resultado, umatensão de arco extremamente pequena, que varia de 20 a 200V.Por esta razão e pelo pequeno tempo de arco, a energia entre contatos é muitopequena. A câmara de extinção é, devido a esta pequena solicitação, livre demanutenção.

Deslocamento do arco contraído


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1 - Pino de conexão do contato fixo2 - Disco de conexão3 - Isolador de cerâmica4 - Contato fixo5 - Câmara6 - Contato móvel7 - Isolador de cerâmica8 - Fole9 - Haste móvel condutora10 - Conexão mecânica para o acionamento

Corte de uma câmara de disjuntor a vácuoSiemens, de tensão nominal 15KV,corrente nominal 1600A euma corrente de curto-circuito de 31,5KA.

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Contatos de interruptor a vácuo

Contatos de pétalas em espiral deinterruptor a vácuo


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disjuntoresAplicações - Benefícios - Comparativo

Disjuntores a seco

Primeiro sistema existente de disjuntor, é adequado para utilização em BaixaTensão até os dias de hoje.

Devido à sua capacidade de interrupção em Média e Alta Tensão, não ser ideal,iniciaram-se pesquisas e novos sistemas foram desenvolvidos.

Disjuntores a óleo mineral isolante

Esse é o primeiro sistema eficiente de interrupção de corrente desenvolvido paraMédia e Alta tensão.

Disjuntores GVO (Grande volume de óleo)

No passado, consistia apenas de um recipiente metálico com os contatossimplesmente imersos no óleo, sem nenhuma câmara de extinção.Estes disjuntores são largamente encontrados em circuitos de Alta Tensão.

Atualmente os disjuntores GVO possuem câmaras de extinção onde se força ofluxo de óleo sobre o arco.

São robustos, resistentes e normalmente necessitam de manutenção preventivaperiódica para controle da degradação do óleo isolante e dos contatos.

Disjuntores PVO (Pequeno volume de óleo)

Estes disjuntores representam o aperfeiçoamento natural dos antigos disjuntoresGVO, na medida em que se procura projetar uma câmara de extinção com fluxoforçado de óleo sobre o arco, aumentando-se a eficiência do processo deinterrupção da corrente e diminuindo-se drasticamente o volume de óleo nodisjuntor.

De baixo custo inicial e rapidez na extinção do arco, apresenta como desvantagem,a necessidade de manutenção imediata com possível substituição do óleo apósuma abertura sob curto-circuito.

Esse tipo de disjuntor não é recomendado para utilização em circuitos de frequentesmanobras sendo, porém, adequados para utilização em circuitos de Média e AltaTensão.

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Disjuntores a sopro magnético

Uma das principais características dos disjuntores a sopro magnético é a granderesistência do arco elétrico.Isto se deve ao fato de que nesses disjuntores o arco queima no ar e é levado a sealongar consideravelmente, aumentando sua resistência.

Este modelo de disjuntor é utilizado em Média Tensão até 24KV, principalmente,montados em cubículos.

O fato de não possuirem meio extintor inflámavel como o óleo, os torna seguros eaptos para aplicações específicas.

Por queimar o arco no ar, provoca a rápida oxidação dos contatos, necessitandomanutenções mais freqüentes.

Quando em operação, estes disjuntores produzem grande nível de ruído, o quepode também, em certos casos, ser um fator de restrição ao seu uso.

Disjuntores a vácuo

O disjuntor a vácuo representa a tendência mais moderna na área de MédiaTensão até 38KV.

Vários pontos concorrem para a aceitação cada vez maior destes disjuntores nomercado.

Podemos citar alguns pontos, tais como:

- Grande segurança de operação, pois, não necessitam de suprimento de gases ou líquidos e não emitem chamas ou gases;

- Não requerem manutenção nas ampolas, possuindo uma vida extremamente longa em termos de número de operações à plena carga e em curto-circuito;

- Devido ao pequeno curso dos contatos, requerem pouca energia mecânica para operá-los tendo, conseqüentemente, acionamentos mais leves, duráveis e de operação mais silenciosa;

- A relação capacidade de ruptura/volume, é bastante grande, tornando esses disjuntores, adequados para o uso em cubículos;

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disjuntores- Devido à ausência de meio extintor gasoso ou líquido, podem fazer religamentosautomáticos ou múltiplos;

Em algumas circunstâncias, quando manobramos pequenas cargas indutivas oubancos de capacitores, os mesmos podem criar surtos de Alta Tensão. Sendoassim, é recomendado o uso de supressores de surto.

Disjuntores a gás hexafluoreto de enxofre - SF6

Os disjuntores a gás SF6 representam, sem dúvida, a tendência mais atual nas

áreas à partir da alta tensão, por utilizarem gás SF6 que em condições normais é

altamente isolante, inerte, não inflamável, não tóxico e inodoro.

Esses disjuntores são altamente eficazes na interrupção de circuitos elétricos decargas indutivas e capacitivas, sem ter grandes desgastes dos contatos.

Utilizando seu equipamento

A operação e manutenção de equipamentos elétricos que constituem umasubestação, devem obedecer a regras e normas de procedimento bem rígidas eserem executadas por pessoa habilitada e autorizada, aquela reconhecida pelaempresa como possuidora de conhecimentos técnicos inerentes a subestaçõeselétricas, podendo ser responsável pela operação, inspeção ou pela execuçãoda manutenção dos equipamentos.

Operação deinserção/extração de disjuntorde Média Tensão a vácuo tipoVCP-W-Westinghouse comutilização de dispositivoapropriado.

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Tendo em vista a imensa variedade de modelos e fabricantes de disjuntoresexistentes no mercado, há necessidade de que o operador ou inspetor tenha totalconhecimento do equipamento a ser operado, seguindo os procedimentos pré-estabelecidos.

A criação desses procedimentos deve ser executada à partir da consulta ao manualde operação do equipamento, da experiência de campo e da observação dasnormas existentes.

Como exemplo de problema ocasionado pela falta desses procedimentos, podemoscitar a grande quantidade de disjuntores que são danificados no momento de suainserção/extração em seus cubículos e até mesmo, no momento de sua operação.

Observados os procedimentos, entre eles: confirmar se o disjuntor está realmentedesligado antes de sua extração; verificar o alinhamento do disjuntor em relaçãoao cubículo no momento da inserção e confirmar o correto acoplamento das garrasapós a inserção, as operações deverão ser executadas dentro de parâmetrosbásicos de aplicação de força, evitando-se, assim, danos comuns, tais como aquebra de alavancas e de mecanismos de inserção/extração entre outros.

A segurança pessoal do operador/inspetor também não deve ser esquecida. Alémdo perfeito conhecimento do equipamento a ser operado, deve-se considerar adistância mínima de operação, de acordo com a tensão nominal do painel.

Podemos citar como exemplo, o procedimento adotado pela Eletropaulo queestipula que:Para a classe de tensão de 15KV, a distância mínima de operação com segurançaé de 1,25m do ponto energizado.

Inspeções e manutenções

É inegável que, atualmente, os processos produtivos vêm sendo compelidos aatingir níveis crescentes de qualidade e eficiência, face aos grandes desafios deum mercado consumidor cada vez mais competitivo.

Na esteira, e como fator de alavancagem do desenvolvimento, o Setor Elétrico,evidentemente estará subordinado a metas envolvendo qualidade e produtividade.

Nesse cenário, as Inspeções e Manutenções adquirem dimensõessignificativamente importantes, como elos da cadeia de procedimentos quepermitirá ao Setor atingir padrões adequados de desempenho exigidos pelosconsumidores.

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disjuntoresInspeção - Conceito

Exame visual periódico das características principais do disjuntor em serviço,sem qualquer espécie de desmontagem.

Este exame é geralmente feito, verificando-se as pressões e/ou níveis dos fluidos,as estanqueidades, as posições dos relés, a poluição das partes isolantes. Abrangeigualmente as operações de lubrificação, limpeza, lavagem etc., que podem serfeitas com o disjuntor em serviço.

As observações feitas durante uma inspeção deverão instruir relatório técnico epodem indicar a necessidade de manutenção preventiva e/ou corretiva.

Manutenção - Conceito

Conjunto de operações previstas pelas inspeções e revisões programadas.

A manutenção executada por técnicos experientes, contemplando mediçõeselétricas para avaliação funcional dos equipamentos, limpeza e lubrificação dospontos recomendados além das correções requeridas no relatório técnico dasinspeções e/ou manutenções anteriores, sugerem a forma indicada para evitar oudiminuir a incidência de paradas não programadas.

As manutenções podem ser: preditiva, preventiva e corretiva

Periodicidade dos intervalos de inspeção e manutenção - Conceito

Os intervalos entre inspeções e revisões de disjuntores não devem ser tão longosque coloquem em risco a sua confiabilidade e nem tão curtos que redundem emdespesas e trabalhos desnecessários.

Para se determinar os períodos das inspeções e revisões periódicas programadasdeve-se ter em vista as partes principais do disjuntor: câmara de extinção, ampolasde vácuo, contatos, isolação, óleo isolante e mecanismo de operação.Os períodos devem ser estabelecidos tendo-se em vista cada uma delasseparadamente.

Os períodos das inspeções e revisões comumente adotados são principalmentedas seguintes espécies: por tempo definido e pelo número de operações. Elessão estabelecidos conforme as instruções do fabricante e a experiência adquiridapelo usuário do disjuntor.

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DIS

JUN

TOR

ES

disjuntores


O período por tempo definido é aquele em que o intervalo de tempo entre asinspeções e revisões é dado em semanas, meses ou anos.

Os intervalos entre as inspeções e revisões que dependem do número deoperações do disjuntor podem ser variáveis, uma vez que o número de operações,em geral, depende de fatores muitas vezes aleatórios.

Independentemente do critério adotado, recomenda-se a intervenção técnicasempre que se verificar a ocorrência de abertura do disjuntor por curto-circuito.

Trabalhando com segurança

Antes de dar início às rotinas de inspeções e manutenções, recomenda-se aelaboração da Análise Preliminar de Riscos com vistas a garantir a máximasegurança dos técnicos executantes.

Nesta análise, devem ser observados ao menos, os seguintes procedimentos:

1 - Verificar todos os equipamentos de proteção individual - EPI´s necessários para garantir a integridade dos técnicos executantes.2 - Impedimento do disjuntor.3 - Remover o disjuntor do interior de seu cubículo (quando extraível). No caso de disjuntores fixos, assegurar-se de que o mesmo esteja desenergizado e isolado do sistema.4 - Assegurar-se de que a fonte de energia dos circuitos auxiliares de comando, esteja desligada.5 - Certificar-se de que não haja nenhuma energia armazenada no mecanismo de operação, como por exemplo, alguma mola tensionada ou circuito pressurizado.6 - Não utilizar ferramentas inadequadas e não padronizadas.

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DIS

JUN

TOR

ES


disjuntores7 - Instrumentos e utensílios devem ser inspecionados antes do início dos trabalhos, verificando-se seu estado, qualidade e quantidade.8 - Delimitar e sinalizar a área de trabalho e/ou diferenciar os equipamentos energizados, dos equipamentos desenergizados.

Após a conclusão dos trabalhos, também são necessários algunsprocedimentos mínimos de segurança:

1 - Remover todos os utensílios utilizados, tais como materiais de limpeza e ferramentas.2 - Limpeza do local, com a remoção de todos os detritos originados durante a execução dos trabalhos.3 - Inspeção final do equipamento e do respectivo painel.4 - Desimpedimento do equipamento.

Identificando o disjuntor

Conhecer as informações contidas em uma placa de identificação é de fundamentalimportância para a correta avaliação técnica do disjuntor.Seguem alguns exemplos:

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Tipo de equipamento

Máxima corrente de operação

Máxima tensão de operação

Freqüência de trabalho

Relação de transformação do sensor (TC) instaladono disjuntor (1600/5A)

Capacidades de interrupção instantânea e de curtaduração (+/- 10 ciclos) relacionadas a tensão deoperação do disjuntor

Número do esquema elétrico empregado nodisjuntor

Tensão de operação dos acessórios (bobina defechamento, bobina de abertura, bobina de mínimatensão e motor de carregamento de molas)

Ano e mês de fabricação, seguido do número desérie


DIS

JUN

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ES

disjuntores


Inspeção

Uma vez respeitadas as normas de segurança, recomendamos que sejaminspecionados diversos itens, classificando-os da forma sugerida abaixo:

A = Em ordemB = Com problemas, vide observaçãoC = Não temD = Não inspecionadoNA = Não aplicável

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DIS

JUN

TOR

ES


disjuntores

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Itens a serem inspecionados:

1 - Nível de óleo

Fase - R

Fase - S

Fase - T

Amostra para teste

Vazamento

2 - Indicação

Placa de identificação

Aberto

Fechado

Posição da mola

3 - Mecanismo de carregamento da mola

Motor

Mecânico

4 - Acionamento manual

Abertura

Fechamento

Haste de acionamento

5 - Acionamento elétrico

Abertura

Fechamento

Mínima tensão


DIS

JUN

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ES

disjuntores


6 - Intertravamento

Elétrico

Mecânico

7 - Aterramento

Aterramento da carcaça

8 - Isolação

Barreiras isolantes

Isoladores

Garrafas de vácuo

9 - Conservação

Pintura/corrosão

Reaperto geral

Limpeza geral

Lubrificação

10 - Contatos

Contatos fixos

Contatos móveis

Contatos corta arcos

Contatos encapsulados

Contatos auxiliares

11 - Câmara de extinção

Integridade

Limpeza

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DIS

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ES


disjuntores12 - Extração

Dispositivo de extraçãoContatos de conexão (garras e tulipas)

Plug de comando

Registro das Anormalidades Encontradas

Após a avaliação dos tópicos acima sugeridos, recomenda-se o registro dasanormalidades encontradas e correções aplicáveis.

As anormalidades devem ser anotadas em livro de ocorrências e/ou relatóriotécnico, com vistas à programação de manutenção corretiva ou preventiva futura.

Manutenção

Equipamento alvo

Em uma subestação existem disjuntores com diferentes níveis de manobra.

Há uma tendência natural das equipes técnicas em identificar como alvo damanutenção os disjuntores freqüentemente manobrados, pois, tendem aapresentar maior desgaste mecânico e dos contatos, deixando os disjuntores demenor atividade, relegados a segundo plano.

Acontece, porém, que na experiência de campo, encontram-se comumentedisjuntores que, durante um longo período de tempo em repouso (abertos oufechados), apresentam falhas quando solicitados.

Por estarem em repouso e sem manutenção durante um longo período, tambémestão sujeitos às seguintes situações:

A - Emperramento do mecanismo de operação devido a:- Acúmulo de poeira- Umidade (causando oxidação do mecanismo)- Fadiga das molas- Lubrificação ressecada- Rolamentos e êmbolo de bobinas emperrados e outros.

B - Oxidação dos contatos, ocasionando aumento em sua resistência ôhmica.

40


DIS

JUN

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ES

disjuntores


C - Baixa isolação provocada por acúmulo de poeira e absorção de umidade.

D - Nos disjuntores a óleo, pode ocorrer a perda da rigidez dielétrica devido àabsorção de umidade.

Conclui-se, assim, que devem ser alvo de manutenções programadas tanto osdisjuntores freqüentemente manobrados como os que repousam ligados ou não(e os reservas).

Falta de manutenção

A falta de manutenção pode acarretar desde pequenos problemas de acionamentoaté a perda total de uma subestação.

A seguir relatamos alguns exemplos de fatos observados ao longo de experiênciasvivenciadas:

Disjuntor PVO de Média Tensão - Siemens

O disjuntor encontrava-se em operação a cerca de três anos sem que fosserealizada qualquer intervenção técnica ou mesmo manutenção preditiva, sendoque para este tipo de disjuntor é recomendada a substituição do óleo por ocasiãoda manutenção preventiva.

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Disjuntor tipo 3AC - Siemens

Detalhe dos cabeçotes derretidos

Detalhe docárter dafase “C”derretido


DIS

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disjuntoresA degradação natural do óleo decorrente das manobras com carga e a absorçãonatural de umidade, resultou na redução da rigidez dielétrica.Na ocorrência de um curto-circuito quando o disjuntor deveria interromper acorrente sem que ocorressem maiores danos, não foi possível a extinção do arcoelétrico.

Isso provocou o aumento excessivo da temperatura nos pólos e,conseqüentemente, uma explosão seguida de incêndio, danificando todo o painele interrompendo a produção da área, devido ao sinistro.

Disjuntor PVO de Média Tensão - Inoue Electric

A falta de manutenção (limpeza), ocasionou a elevação excessiva da resistênciaôhmica dos contatos, originando a elevação da temperatura dos mesmos, a talponto que comprometeu os contatos e todos os componentes isolantes integrantesdos pólos das fases “A e C”.

Nesse caso específico, essa anormalidade foi identificada por termografia, à tempode evitar uma possível explosão decorrente de um curto-circuito, o que ocasionariaa possível perda do painel.

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Termografia do disjuntor

Pólo com componentes isolantes

e contatos comprometidos

Disjuntor tipo 6ISInoue


DIS

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disjuntores


Disjuntor Mey Rapid - AEG

Disjuntor com característica de abertura ultra-rápida e acionamento motorizado.Decorrido um período de tempo em operação normal, esse disjuntor passou aapresentar falha no acionamento motorizado.Sem efetuar qualquer tipo de manutenção, o usuário passou a utilizá-lo acionando-o manualmente.Após um breve período de tempo, ocorreu o travamento do mecanismo deacionamento, onde em uma operação de desligamento, os contatos não abriramtotalmente, ocasionando o derretimento dos contatos e a conseqüente perda dodisjuntor.

Disjuntor DHP - Westinghouse

De grandes dimensões e peso, este disjuntor possui mecanismo de inserção/extração bastante exigido em seus acionamentos.Dada a falta de manutenção, (limpeza e lubrificação) foi necessária a aplicaçãode força excessiva na alavanca de extração, provocando a quebra de uma chavetae o conseqüente travamento do disjuntor no cubículo.Para solucionar o problema, foi necessário desenergizar todo o painel, que tevesua parte traseira desmontada, bem como a parte traseira do cubículo, para quese pudesse, com um maçarico, cortar o fuso para a extração do disjuntor.

A falta de manutenção pode acarretar prejuízos materiais de grandeimportância, não só devido à perda dos equipamentos, como também, devidoà paralisação da produção, trazendo inclusive, riscos à segurança pessoaldos operadores.

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Detalhe dos contatosderretidos

Disjuntor tipoMey Rapid - AEG


DIS

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disjuntoresManutenção Preditiva

São técnicas preditivas as atividades de inspeção, controle e ensaio, realizadasem um item, sem indisponibilidade operativa, com o objetivo de se predizer /estimar o ponto ótimo para intervenção da manutenção preventiva.São exemplos mais freqüentes de técnicas preditivas as inspeções termográficase a análise físico-química do fluido isolante.

Através das inspeções termográficas, é possível detectar a existência de eventualponto quente que sugere uma necessidade de intervenção que vai desde umreaperto de conexão, até o alinhamento e/ou substituição dos contatos.

Por exemplo, na termografia apresentada acima, um disjuntor tipo Magne-BlastGE apresentava elevação do valor de resistência de contato na fase “C” gerandoaumento da temperatura. A equipe de manutenção retirou o equipamento deoperação para execução de manutenção preventiva/corretiva, onde foi suficienteapenas uma limpeza dos contatos para retorno das condições normais de operaçãodo equipamento.

Recomenda-se a inspeção termográfica periódica em intervalos de 4 a 6 meses,de acordo com as características dos circuitos e/ou do local onde estão instalados,tais como; indústrias químicas, siderúrgicas e áreas litorâneas (maresia).

Através da análise fisico-química do óleo isolante, é possível se determinar seunível de rigidez dielétrica.

No entanto, recomenda-se esse tipo de análise apenas para os disjuntores agrande volume de óleo (GVO).

Nos disjuntores a pequeno volume de óleo (PVO), com cerca de 3 a 5 litros deóleo por pólo na Média Tensão - devido ao custo benefício, é recomendada asubstituição total do óleo periodicamente.

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DIS

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disjuntores


Manutenção Preventiva

Parte das operações de inspeção e revisão, compreendendo a substituição depeças que tenham atingido ou ultrapassado os limites de desgaste estabelecidos,com exceção da substituição de peças devido a uma falha ou defeito;

Esse tipo de manutenção visa manter o funcionamento satisfatório do disjuntor eprevenir contra possíveis ocorrências que acarretem a sua indisponibilidade.

São itens básicos a serem observados durante a manutenção preventiva:

- Limpeza geral do equipamento- Substituição do óleo isolante- Lubrificação dos pontos de articulação- Reaperto de conexões elétricas- Ajuste e limpeza dos contatos principais, corta-arcos e pinças, com ênfase na verificação da qualidade das pastilhas- Lubrificação e regulagem do mecanismo de acionamento, com ênfase na inspeção das molas de abertura e fechamento

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DIS

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disjuntores- Inspeção e testes do circuito de acionamento (bobinas e motor de carregamento de mola)- Inspeção e testes do circuito de sinalização (contatos auxiliares)- Lubrificação e regulagem do mecanismo de inserção/extração- Inspeção e ajustes dos limites de inserção/extração- Realização dos ensaios elétricos:

Resistência ôhmica dos contatos Resistência ôhmica da isolação dos contatos principais Resistência ôhmica da isolação do circuito de acionamento Tempo de fechamento e abertura dos contatos Simultaneidade dos contatos Fator de potência do isolamento Testes operacionais

Manutenção Corretiva

Parte das operações de inspeção e revisão, compreendendo, unicamente, asubstituição de peças por causa de um defeito ou de uma falha revelada ou emestado latente;

Pode também ter como objetivo a operação de modificação de uma parte doaparelho ou de uma peça, aplicada sistematicamente a uma categoria dedisjuntores, tendo em vista evitar que ocorra nesses disjuntores, uma possívelfalha ou defeito.

Em outras palavras, é todo serviço efetuado em disjuntores, com a finalidade decorrigir as causas e efeitos motivados por ocorrências constatadas que acarretem,ou possam acarretar, sua indisponibilidade em condições quase sempre nãoprogramadas. A manutenção corretiva pode ser de emergência ou programada.

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Exemplo demanutençãocorretiva emdisjuntor tipo DHFMagrini Gallileo


DIS

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disjuntores


Manutenção corretiva de emergência

É todo serviço de manutenção corretiva executado com a finalidade de se procederde imediato o restabelecimento das condições normais do disjuntor, sempreobservando as regras de segurança total do equipamento e do técnico executante.

Manutenção corretiva programada

É todo serviço de manutenção que tem por objetivo, corrigir defeitos de menorinfluência no desempenho funcional do disjuntor, e que possa ser postergadocom o objetivo de ser inserido em programa de manutenção para restabelecimentodas condições normais de operação.

É recomendado que se aproveite o tempo de parada do disjuntor quando darealização da manutenção corretiva para aplicação também do conteúdo descritopara manutenção preventiva, com o objetivo de se obter a máxima confiabilidadedo equipamento.

Ensaios

São medições elétricas realizadas com o objetivo de efetuar avaliação funcionaldos equipamentos.

Resistência ôhmica dos contatos

Aplicado a todas as classes de tensão, este ensaio é destinado a constatar a realcondição dos contatos principais do disjuntor.Neste ensaio, verificam-se também:

- Qualidade do tratamento de prateação dos contatos- Qualidade das molas de pressão dos contatos- Desgaste das pastilhas de prata- Estado das conexões

Por exemplo, para a realização desteensaio podemos utilizar um instrumentochamado Microohmímetro, que mede aresistência de contato através daavaliação da corrente e da queda depotencial na resistência.

A medição é realizada a quatro fios,

47Microohmímetro tipo ODI 100 - Nansen


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disjuntorespara se eliminar as resistências de conexão e dos cabos de medição.

Deve-se tomar por base como referência, os resultados obtidos no ensaio realizadopelo fabricante quando do fornecimento do equipamento novo ou, principalmente,em experiências vivenciadas em manutenções.

Nota: A pressão das molas dos contatos é inversamente proporcional à resistênciados mesmos.

Em caso de resistências elevadas ocorrerá, simultaneamente, um aumento datemperatura que, em circuitos de baixa tensão, pode ocasionar um derretimentodos contatos e, a partir de média tensão, pode propiciar condições favoráveis aocorrência de explosões.

É extremamente importante que disjuntores com elevada resistência ôhmica decontatos sejam retirados de operação para uma manutenção corretiva.

Resistência ôhmica da isolação dos contatos

A medição da resistência de isolamento de disjuntores (de qualquer classe detensão) é de grande valor para detectar, diagnosticar e prevenir falhas de suaisolação.

O ensaio é realizado aplicando-se à isolação uma tensão contínua e medindo-sea corrente elétrica que se escoa através ou por sua superfície.

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Medição de resistência Ôhmica dos contatos de disjuntor tipo DS - Westinghouse


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disjuntores


É um teste não destrutivo e por isso não éuma medição da rigidez dielétrica da isolação.

Os instrumentos utilizados neste tipo demedição são conhecidos pela denominaçãode Megôhmetros, pois, a resistência deisolamento costuma ser dada emmega-ohm (Μ Ω).

Registros periódicos são fundamentais para uma boa avaliação dos componentesisolantes empregados em um disjuntor. Quando encontrados valoresexcessivamente baixos, estes geralmente são indicativos de acúmulo de poeira,isolantes úmidos e/ou danificados.

Equipamentos instalados em ambientes com elevada umidade relativa do ar, re-querem periodicidade mais freqüente para este ensaio.

Nota: Valores baixos de resistência ôhmica da isolação dos contatos, propiciamcondições favoráveis para ocorrência de curto-circuito, podendo acarretar até aperda do equipamento.

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Medição de resistência ôhmica da isolação dos contatos de disjuntortipo DS - Westinghouse

Megôhmetro tipo MI-5500 - Megabras


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disjuntores

Tempo e simultaneidade do fechamento

Resistência ôhmica da isolação do circuito de acionamento

Destina-se a verificar a integridade dos isolantes das bobinas de acionamento,motor e fiação, com o objetivo de garantir o perfeito funcionamento dos mesmos.Utiliza-se um Megôhmetro com tensão de teste de 500V

Tempo de fechamento e abertura dos contatos

Ensaio aplicado em disjuntores de Média e Alta tensão. Para sua realização, utiliza-se um oscilógrafo.

O tempo de fechamento é medido do instante de acionamento da bobina deligamento até o instante de fechamento dos contatos.

-60.000ms -50.000ms -40.000ms -30.000ms -20.000ms

CLOSE

Oct. 17.04 10:35:57 (Logic)

OPEN

T

-10.000ms 0.0ms

T

OPEN

CLOSE

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Oscilógrafotipo OR 100EYokogawa

Medição do tempo defechamento/abertura

dos contatos dedisjuntor tipo DR

Sace


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disjuntores


O tempo de abertura é medido do instante do acionamento da bobina dedesligamento até o instante da abertura dos contatos.

Os tempos de fechamento e abertura estão diretamente ligados à pressão dasmolas de fechamento e abertura respectivamente e, também, às condições dasbobinas de operação (liga e desliga).

Portanto, conclui-se que qualquer variação demasiadamente discrepante com osdados do fabricante está relacionada com as peças mencionadas anteriormentee devem ser corrigidas.

Notas:1- É importante salientar que, ocorrendo atraso no tempo de fechamento

dos contatos decorrente de fadiga das molas, pode acarretar o fechamentoincompleto dos contatos (pouca pressão) favorecendo a elevação da resistênciaôhmica dos contatos.

2- Inversamente, o atraso no tempo de abertura poderá expor em demasiaos contatos à ação do arco elétrico, reduzindo sua vida útil.

-40.000ms -30.000ms -20.000ms -10.000ms 0.0ms

CLOSE

OPEN

Oct. 07.04 11:33:06 (Logic) T

Tempo e simultaneidade da abertura

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disjuntoresSimultaneidade dos contatos

Também aplicado em disjuntores de Média e Alta Tensão e também obtido por umoscilógrafo, este ensaio verifica se no momento de fechamento/abertura, oscontatos do disjuntor fecham/abrem simultaneamente.

A discrepância dos contatos é obtida através da diferença entre a fase quefechou/abriu primeiro com a que fechou/abriu por último.

A norma NBR7118 recomenda que a discrepância máxima admitida não deveexceder meio ciclo de freqüência nominal do disjuntor em teste.

Oct. 27.04 15:39:27 (Logic) TT

-40.000ms -30.000ms -20.000ms -10.000ms 0.0ms 10.000ms

Oct. 30.04 16:59:07 (Logic) TT

20.000ms 30.000ms-20.000ms -10.000ms 0.0ms 10.000ms

Simultaneidade do fechamento

Simultaneidade da abertura

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DIS

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disjuntores


Tensão aplicada

O equipamento utilizado para esteensaio é chamado de “High-Pot”.

Consiste em aplicar tensão contínua oualternada nos pólos do disjuntor com ointuito de registrar a corrente de fugacirculante através dos componentesisolantes do disjuntor.

Este ensaio é recomendado somente paraequipamentos de média tensão ouacima, que apresentarem valores deresistência ôhmica da isolaçãoduvidosos, pois, este teste é destrutivo.

Nota: É imprescindível que na realização deste ensaio, sejam

observadas todas as normas de segurança, pois os níveis de

tensão que são aplicados oferecem risco de morte por

aproximação.

Jamais deve-se deixar de cercar a área de ensaios com fita

Nota: É imprescindível que na realização deste ensaio, sejam observadas todasas normas de segurança, pois, os níveis de tensão que são aplicados oferecemrisco de morte por aproximação.

Jamais deve-se deixar de isolar a área de ensaios com fita ou corrente desegurança.

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High-pot - Associated Research

Ensaio de tensão aplicada em disjuntor tipo PVO 15 - Beghim


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disjuntoresTestes operacionais

Aqui são verificados desde o funcionamento do mecanismo de operação, até ocomportamento das bobinas de acionamento e do motor de carregamento demolas.

A princípio, deve-se operar o disjuntor manualmente:-05 fechamentos-05 aberturas-05 “trip-free” (acionar o botão de fechamento mantendo apertado

previamente o botão de abertura)

Concluídos os testes com acionamento manual, procede-se então os testes paraverificação da operação com comando elétrico (quando aplicável), realizando osacionamentos através das bobinas e do motor de carregamento de molas:

-05 fechamentos-05 aberturas-05 “trip-free” (acionar a bobina de fechamento com bobina de abertura

previamente acionada)

Obs.: As bobinas de acionamento e o motor de carregamento de molas devemoperar com tensão de comando variando +/- 10% de suas tensões nominais, ouverificar no manual do fabricante o desequilíbrio permitido.

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Fonte Universal de tensões AC e DC Ensaio operacional de comando elétrico emdisjuntor tipo DS - Westinghouse


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disjuntores


Fator de potência do isolamento

O ensaio do Fator de Potência do isolamento, quando realizado periodicamentenos disjuntores de Alta Tensão, pode revelar a existência ou a evolução de umdefeito ou ainda a deterioração da isolação permitindo a prevenção de uma falhatotal da mesma.

As condições de uma isolação são avaliadas, medindo-se o seu fator de potência,que dá uma idéia do valor das perdas e do seu comportamento.

Fator de potência de uma isolação é a relação entre o número de Watts dissipadosno material isolante e o produto da tensão aplicada, pela corrente que a percorre,em valores eficazes.

Em definição, fator de potência é o cosseno do ângulo ϕ, portanto é interessanteque este ângulo esteja o mais próximo possível de 90º, para que,conseqüentemente, seja pequena a potência dissipada no isolante (W).

A deterioração do isolamento é diretamente proporcional à quantidade de Wattsdissipados.

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Medidor de fator de potência de isolamento tipo MP 2500DNansen

Exemplo de Relatório de Inspeção e Ensaios

A seguir, um exemplo de relatório preenchido de acordo com as condições dodisjuntor de Média Tensão, tipo DR - Sace.


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disjuntores

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disjuntores

DISPOSITIVOS DE MANOBRA - DISJUNTORES - PARTE 2 57


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disjuntoresRetrofit

Entende-se retrofit como uma modificação construtiva efetuada no disjuntor, como objetivo de modernizar suas características funcionais.

O retrofit do disjuntor, aplicável normalmente na média tensão, pode ser efetuadode duas maneiras distintas, a saber:

a) Construindo um novo disjuntor compatível com as característicasnominais e dimensionais do cúbiculo do disjuntor antigo;

b) Aproveitando-se o carrinho e partes estruturais do disjuntor antigo,descartando as peças do circuito de potência e do mecanismo de operação,instalando em seu lugar um disjuntor a vácuo ou SF

6 com as mesmas

características nominais.

A tomada de decisão sobre a aplicabilidade do retrofit, no entanto, requer o estudocriterioso de seu custo-benefício.

Os disjuntores a vácuo e SF6 ainda têm preços elevados no mercado e a esses

devem-se agregar os custos de adequação para intercambialidade com o cubículoonde será utilizado.

Assim, nos casos de substituição de um disjuntor fora-de-linha sinistrado ou aindade ampliação do painel, ou simplesmente para se obter um disjuntor reserva,viabiliza-se, pois, ter-se-á um disjuntor aplicável a qualquer cubículo do painelexistente.

Por outro lado, optar pelo retrofit somente para se obter equipamentos comconcepção mais moderna certamente acarretará despesas excessivas, tornandomais viável gerir adequadamente um bom programa de manutenção com o objetivode obter a maior confiabilidade possível dos disjuntores existentes.

Retrofit para disjuntor tipo DHP - Westinghouse

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DIS

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disjuntores


Sistemas de proteção

Existem basicamente dois tipos de sistemas de proteção: direto e indireto.

Direto

É o sistema de concepção mais antigo, que consiste na utilização de relésgeralmente termomagnéticos instalados fase-a-fase.

Em sobrecargas, um elemento bi-metálico deforma-se com o aumento datemperatura, provocando o disparo de abertura do disjuntor.

Já na ocorrência de um curto-circuito, um núcleo móvel é magnetizado disparandoa abertura do disjuntor.

Com o surgimento de novas tecnologias, este sistema torna-se cada vez maisobsoleto, principalmente pelo nível de imprecisão e confiabilidade oferecidos.

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Relé de proteção desobrecorrente diretotipo KSI - Sace


DIS

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disjuntoresEste sistema foi largamente utilizado em disjuntores de baixa tensão.

Outra concepção de relé direto, aplicado em média tensão, é constituído de umabobina e, na ocorrência de curto-circuito ou sobrecarga, um campo magnético éformado, movimentando um êmbolo que dispara a abertura do disjuntor. Estaconcepção hoje é obsoleta, devido à sua elevada margem de erro, em torno de20%.

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Relé de proteção de sobrecorrenteprimário - Magrini Gallileo

Relé de proteção de sobrecorrente primário - Westinghouse

Relé de proteção de sobrecorrenteprimário - Sprecher & Schuh


DIS

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disjuntores


Indireto

Este sistema caracteriza-se pelo emprego de transformadores de corrente (TC´s)que transforma a corrente circulante no disjuntor, em um sinal equivalente que émonitorado por um relé de proteção (eletromecânico, eletrônico oumicroprocessado) que, na ocorrência de uma falha (sobrecarga ou curto-circuito)provoca o fechamento de um contato deste relé que energiza a bobina de aberturado disjuntor.

Atualmente os relés, além de proteção dos circuitos, fazem o monitoramento,gerenciamento e até mesmo registros de eventos ocorridos, com grande precisão.

Relé tipo Amptector Eletrônico - Westinghousee sua curva característica

Corrente e múltiplos da característica nominal do sensor (xIs)

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DIS

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disjuntores

Múltiplos da corrente da derivação

seg

un

do

s

Relé tipo CO Eletromecânico - Westinghousee sua curva característica

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disjuntores

DISPOSITIVOS DE MANOBRA - DISJUNTORES - PARTE 2 63

Relé tipo MV Microprocessado - Westinghousee algumas curvas características


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disjuntoresRetrofit da proteção

Para disjuntores de baixa tensão, é usual optar-se pelo retrofit da proteção, queconsiste em substituir relés geralmente térmicos por outros de concepção maismoderna, como os eletrônicos ou microprocessados, com instalação de sensores(TC´s) e disparadores que permitam a abertura do disjuntor em situações anormais,indicando o motivo de abertura.

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Disjuntor tipo BR-AK - GEcom relé de proteção tipo

CT - Beghim

Disjuntor tipo Otomax - Sacecom relé de proteção tipoDigitrip - Westinghouse

Disjuntor tipo DS - Westinghousecom relé de proteção tipoDigitrip - Westinghouse


DIS

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disjuntores


Transporte e Armazenagem

É de fundamental importância acondicionar o disjuntor para o transporte de formaa protegê-lo contra impactos que possam danificá-lo.

Para os disjuntores de média tensão, em especial os do tipo “Sopro-Magnético”,recomenda-se efetuar o acondicionamento do disjuntor em engradado de madeiraseparando-se em partes, a saber:

-Disjuntor;-Câmaras de extinção;-Barreiras isolantes.

O transporte desse tipo de disjuntor montado pode provocar a quebra da baseisolante dos pólos, principalmente nos pontos de articulação das câmaras deextinção, devido ao peso destas e à trepidação do caminhão.

É também importante que o disjuntor, as câmaras e barreiras sejamcuidadosamente envoltas em plástico antes de serem colocadas no engradado,protegendo, assim, o equipamento contra o acúmulo de poeira e absorção deumidade, fatores que podem prejudicar seu funcionamento e suas característicasde isolação. O disjuntor deve permanecer embalado enquanto estocado.

Nota: Jamais deve-se permitir o transporte de disjuntores na posição horizontal.Deitá-los para transporte, certamente provocará a quebra de isolantes, além doderramamento do óleo (no caso dos disjuntores PVO).

Assim, sempre a embalagemdeverá conter a sinalizaçãode instruções para transporte.

DISJUNTOR

BARREIRASISOLANTES

CÂMARASDEEXTINÇÃO

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IMPORTANTE!Todo equipamento elétrico, novo ou recondicionado, ao ser retirado do estoque,deve ser cuidadosamente inspecionado, limpo e ensaiado (comissionado) porequipe técnica especializada, antes de ser colocado em operação.


DIS

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