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ETEC BASILIDES DE GODOY Curso Profissional Técnico de Nível Médio TÉCNICO EM ELETROTÉCNICA Principais Finalidades dos Equipamentos de uma Sub Estação de Energia Elétrica Adilson Tavares Gomes da Costa nº 01 Data: 1º Semestre de 2012 Modulo IV TG

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ETEC BASILIDES DE GODOY

Curso Profissional Teacutecnico de Niacutevel Meacutedio

TEacuteCNICO EM ELETROTEacuteCNICA

Principais Finalidades dos Equipamentos de uma Sub Estaccedilatildeo de Energia Eleacutetrica

Adilson Tavares Gomes da Costa nordm 01

Data 1ordm Semestre de 2012

Modulo IV TG

DISJUNTORES DE ALTA TENSAtildeO

O disjuntor eacute um dispositivo mecacircnico de manobra capaz de estabelecer conduzir e interromper correntes nas condiccedilotildees normais do circuito assim como estabelecer conduzir durante um tempo especificado e interromper correntes sob condiccedilotildees anormais especificadas do circuito tais como as de curto circuito

Os disjuntores de alta tensatildeo satildeo os principais elementos de seguranccedila bem como os mais eficientes e complexos aparelhos de manobra em uso nas redes eleacutetricas Possuem um capacidade de fechamento e ruptura que deve atender a todos os requisitos preestabelecidos de manobra sob todas as condiccedilotildees normais e anormais de operaccedilatildeo

Aleacutem dos estados estacionaacuterios de fechado e aberto definem-se ambos os estados de transiccedilatildeo de manobra de fechamento ou ligamento e manobra de abertura ou desligamento

No estado ligado ou fechado o disjuntor deve suportar a corrente nominal da linha sem que venha a aquecer aleacutem dos limites permissiacuteveis No estado aberto ou desligado a distacircncia de isolamento entre contatos deve suportar a tensatildeo de operaccedilatildeo bem como sobretensotildees internas devido a surto de manobras ou descargas atmosfeacutericas

Quando da manobra de fechamento o disjuntor deve tambeacutem no caso de um curto circuito atingir de maneira correta a sua posiccedilatildeo fechada e conduzir a corrente de curto circuito

Quando da manobra de abertura o disjuntor deve dominar todos os casos de manobras possiacuteveis da rede onde estaacute instalado

Aleacutem das manobras com correntes de cargas ele deve interromper com seguranccedila altas correntes de curto circuito indutivas e natildeo deve interromper prematuramente pequenas correntes indutivas a fim de natildeo provocar sobretensotildees

Aleacutem disso existem as correntes capacitivas manobra sob oposiccedilatildeo de fase como exemplos de situaccedilotildees difiacuteceis onde o disjuntor eacute chamado a operar

Um disjuntor moderno estaacute em condiccedilotildees de interromper a corrente sob todas estas condiccedilotildees com um tempo de duraccedilatildeo do arco voltaico de 5 a 20 ms Conveacutem lembrar que os disjuntores frequentemente instalados ao tempo permanecem meses e meses no estado estacionaacuterios ligado conduzindo a corrente nominal sob condiccedilotildees climaacuteticas das mais variadas proporcionando agraves vezes variaccedilotildees de temperatura em dezenas de graus centiacutegrados agentes atmosfeacutericos agressivos a vaacuterios de seus componentes e outras condiccedilotildees adversas Apoacutes todo este tempo de inatividade operacional mecacircnica deve estar pronto para interromper uma corrente de curto-circuito sem o menor desvio das especificaccedilotildees pois qualquer falha de manobra resultaria em incalculaacuteveis danos materiais e eventualmente pessoais

Do exposto depreende-se que um confiabilidade total eacute exigida do disjuntor de potecircncia e esta confiabilidade deve ser consequecircncia de um projeto racional e um controle de qualidade extremamente rigoroso que vai desde a seleccedilatildeo de mateacuterias-primas passando pela revisatildeo de entrada ensaio de materiais controle dos processos de fabricaccedilatildeo ensaios de subconjuntos caracteriacutesticas Principais de um disjuntor

1Tensatildeo Nominal - Eacute aquela para qual o disjuntor foi construiacutedo

2Corrente Nominal ndash Eacute o valor maacuteximo da intensidade de corrente que pode circular por suas partes condutoras sem aquececirc-las

3Capacidade de ruptura ndash Eacute a propriedade que um disjuntor tem em poder interromper ateacute correntes de curto-circuito

4Capacidade de fechamento ndash Eacute a propriedade que um disjuntor tem em poder efetuar o fechamento em presenccedila de curto-circuito

Condiccedilotildees de operaccedilatildeo de um disjuntor Os disjuntores devem satisfazer as seguintes condiccedilotildees

1Abrir e fechar um circuito no menor tempo possiacutevel

2Conduzir a corrente de carga das linhas

3Deve suportar termicamente a corrente nominal de carga do sistema

4Suportar teacutermica e mecanicamente a corrente de curto circuito do sistema por um determinado tempo segundo especificaccedilotildees do fabricante

5Isolar tensatildeo do sistema em relaccedilatildeo a terra e entre seus poacutelos sob quaisquer condiccedilotildees do meio ambiente (sob chuva a seco em atmosfera poluiacuteda etc)

6Ter adequada resistecircncia mecacircnica natildeo ser afetado por vibraccedilotildees ser compacto requerer

Disjuntores de ar comprimido

Disjuntor a gaacutes (SF6)

Disjuntores a oleacuteo

Transformadores de corrente

Os transformadores de corrente proporsionam isolamento contra alta tensatildeo do circuito de potencia eles tambeacutem satildeo chamados de transformadores de instrumentos e suprem os reles e medidores com quantidade proposionais aos circuito de potencia mas suficientemente reduzidas deforma que estes instrumentos podem ser fabricados relativamente pequenos do ponto de vista de isolamento

Os transformadores de corrente tambeacutem chamados de TacuteCs tem o seu enrolamento primaacuterio ligado em serie com o circuito de alta tensatildeo A impedacircncia do transformadores de corrente vista do lado do enrolamento primaacuterio eacute despreziacutevel comparada com a do sistema ao qual estaraacute instalado mesmo quando se leva em conta a carga que se coloca em seu secundaacuterio desta forma a corrente que circulara no primaacuterio dos transformadores de corrente ditada pelo circuito de potencia chamado de circuito primaacuterio

Quanto a funccedilatildeo dos TacuteCs dividem-se em dois grupos

Tacutecs para serviccedilos de mediccedilatildeo possuem maior precisatildeo e possuem um nuacutecleo dimensionado de tal forma que ele natildeo sature natildeo permitindo que a corrente no secundaacuterio ultrapasse o valor nominal e assim protege os equipamento de mediccedilatildeo

TacuteCs para serviccedilos de proteccedilatildeo possuem uma menor precisatildeo e o secundaacuterio pode ultra passar o valor nominal quando numa situaccedilatildeo de falta para o sistema de proteccedilatildeo atuar instantaneamente ou depois de alguns instantes dependendo da intensidade e duraccedilatildeo falta

1048766Os TCrsquos para serviccedilo de proteccedilatildeo subdividem-se em duas classes

Classe A possui alta impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor apreciaacutevel1048766 Classe B possui baixa impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor despreziacutevel

Os TCrsquos satildeo tambeacutem classificados de acordo com a sua construccedilatildeo

1048766 Tipo enrolado TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo de uma ou maisespiras e envolve mecanicamente o nuacutecleo do transformador

1048766 Tipo barra TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo por uma barra montada permanentemente atraveacutes do nuacutecleo do transformador

1048766 Tipo janela TC sem primaacuterio proacuteprio construiacutedo com uma abertura atraveacutes do nuacutecleo por onde passa um condutor formando o circuito primaacuterio

1048766 Tipo bucha TC tipo janela projetado para ser instalado sobre uma bucha de um equipamento eleacutetrico

1048766 Tipo com nuacutecleo dividido TC tipo janela em que parte do nuacutecleo eacute separaacutevel ou basculante para facilitar o enlaccedilamento do condutor primaacuterio

1048766 Tipo com vaacuterios enrolamentos primaacuterios TC com vaacuterios enrolamentos primaacuterios distintos e isolados separadamente

1048766 Tipo de vaacuterios nuacutecleos TC com vaacuterios enrolamentos secundaacuterios isolados separadamente e montados cada um em seu proacuteprio nuacutecleo formando um conjunto com um uacutenico enrolamento primaacuterio cujas espiras ou espira enlaccedilam todos os secundaacuterios

Transformadores de corrente em linhas de alta tensatildeo

Transformadores de Potencial

Normalmente em sistemas acima de 600V as mediccedilotildees de tensatildeo natildeo satildeo feitas diretamente da rede primaacuteria mas sim atraveacutes de equipamentos denominados transformadores de potencial ou TPrsquos Estes equipamentos tecircm como finalidades isolar o circuito de baixa tensatildeo (secundaacuterio) do circuito de alta tensatildeo(primaacuterio) e de reproduzir os efeitos transitoacuterios e de regime permanente aplicados ao circuito de alta-tensatildeo o mais fielmente possiacutevel no circuito de baixa tensatildeo

Quanto ao tipo os TPrsquos podem ser

1048766 Transformadores indutivos (TPI) eacute como um transformador de forccedila conectada uma pequena carga1048766 Transformadores capacitivos (TPC) ou Divisores capacitivos satildeo constituiacutedos basicamente de dois capacitores cujas funccedilotildees satildeo o de divisor de tensatildeo e de acoplar a comunicaccedilatildeo via ldquocarrierrdquo ao sistema de potecircncia1048766 Divisores resistivos satildeo como os capacitivos mas usando resistores1048766 Divisores mistos (capacitivo e resistivo) como o proacuteprio nome diz satildeo um misto de dos dois anteriores

Os divisores resistivos e mistos normalmente natildeo satildeo utilizados em sistemas de potecircncia sendo sua aplicaccedilatildeo nos circuitos de ensaio e pesquisa em laboratoacuterioPara tensotildees entre 600V 69kV os transformadores indutivos satildeo dominantes para tensotildees entre 69kV e 138kV natildeo existe preferecircncia e para tensotildees superiores a138kV os capacitivos satildeo dominantes

Foto de TP

RELEacuteS DE TENSAtildeO

Satildeo releacutes utilizados na proteccedilatildeo contra variaccedilotildees de tensatildeo em circuitos eleacutetricos podendo supervisiona-los contra SOBRETENSOtildeES eou SUBTENSOtildeES em sua frequecircncia nominal (60 Hz)Analogamente ao que se apresentou para os releacutes de corrente os releacutes de tensatildeo podem ser INSTAcircNTANEOS ou TEMPORIZADOS independentemente de serem Eletromecacircnicos ou Estaacuteticos

RELEacuteS DE SOBRETENSAtildeO Nordm ANSI 59

Conforme o proacuteprio nome diz satildeo releacutes designados aacute proteccedilatildeo ou controle contrasobretensotildees em circuito eleacutetricos operando em sua frequecircncia nominal as quais podem ser originadas atraveacutes de vaacuterios fatores tais como perdas de carga aberturas monopolares queima de fusiacuteveis em uma soacute fase geradores com excitaccedilatildeo excessivaetc

1-) Princiacutepios de FuncionamentoOs releacutes de sobretensatildeo em geral satildeo apresentados em duas versotildees construtivasa) Releacutes de sobretensatildeo instantacircneos (59 I)b) Releacutes de Sobretensatildeo temporizados (59 T)c) As unidades INSTANTANEAS mais antigas de releacutes de sobretensatildeo foram construiacutedas baseadas no principio da ATRACcedilAtildeO ELETROMAGNEacuteTICA tipos Plunger ou Hinged conforme foram apresentados anteriormente Neste caso os valores das faixas de tensotildees de utilizaccedilatildeo bem como de atuaccedilatildeo descontados de releacutes devem ser cuidadosamente analisados considerando que em tais tipos os ajustes satildeo efetuados atraveacutes das regulagens de distancia entre o nuacutecleo e a armadura moacutevel e que correspondem aos valores de equiliacutebrio desenvolvidos entre as accedilotildees MOTORA da forccedila magneacutetica contra a OPOSITORA da forccedila mecacircnica Atualmente existe uma tendecircncia crescente em substituir tais tipos de releacutes EM pelos modelos estaacuteticos cada vez mais presentes em sistemas eleacutetricos Tal iniciativa de justifica considerando que aleacutem destes serem bem mais raacutepidos do que aqueles (por exemplo tST= 8 mseg e tEM = 15 mseg) comeccedila a existir tambeacutem pequenas vantagens econocircmicas de custo e de manutenccedilatildeo (reposiccedilatildeo de peccedilas importadas) aleacutem do grande incentivo do programa de nacionalizaccedilatildeo contribuindo com o

desenvolvimento tecnoloacutegico moderno para fabricaccedilatildeo de componentes de estado soacutelido em detrimento da tecnologia eletromecacircnica Finalmente o que merece especial atenccedilatildeo ainda diz respeito aos baixos valores de carga (VA) que os releacutes estaacuteticos impotildeem aos TPrsquos comparados com os equivalentes EM (ver tabela fornecida em cataacutelogos de fabricantes de tais releacutes)d) Os releacutes de sobretensatildeo temporizados satildeo em sua maioria construiacutedos baseados no principio da INDUCcedilAtildeO ELETROMAGNETICA atraveacutes principalmente do tipo disco de induccedilatildeoConstrutivamente tais tipos de releacutes satildeo anaacutelogos aos de corrente exceto que suas bobinas satildeo caracterizadas por elevados valores de impedacircncias enquanto que nos releacutes de corrente deve-se ter pelo contrario baixos valores Estas imposiccedilotildees satildeo imprescindiacuteveis considerando os efeitos sempre que possiacutevel de baixo carregamento(VA) para os TCrsquos e TPrsquos Da mesma forma que foi apresentado para releacutes de corrente esta bobina de tensatildeo apresenta TAPES de entrada que em geral varia na faixa de

Tapes de 55 a 140 V para tensatildeo nominal de 115 V

Tapes de 110 a 280 V para tensatildeo nominal de 230 V Aleacutem do TAPE a ser escolhido para se ajustar um releacute se sobretensatildeo temporizado eacute necessaacuterio tambeacutem estabelecer uma relaccedilatildeo entre o tempo de desligamento do releacute em funccedilatildeo do valor de sobretensatildeo ocorrido no sistema tal relaccedilatildeo eacute conseguida atraveacutes das curvas caracteriacutesticas de operaccedilatildeo destes releacutes as quais podem ser escolhidas no mesmo

A figura VI19 nos mostra um exemplo de tais caracteriacutesticas

Fig VI19 Caracteriacutesticas de Operaccedilatildeo ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de sobretensatildeo Temporizado

Observaccedilatildeo em releacutes EM de sobretensatildeo tipo disco de induccedilatildeo normalmente existe um anel para tensionamento da mola a qual permite ajustar o releacute para operar em valores intermediaacuterios aqueles definidos pelos pontos representativos das varias curvas do DT Em geral estes ajustes de fabrica satildeo tais que o releacute deveraacute fechar seus contatos em qualquer curva DT na tensatildeo do TAPE e reabri-los quando a tensatildeo variar de + 5 daquele valor

2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees

Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer

agrave atuaccedilatildeo do releacute

Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo

RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27

Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc

3) Princiacutepios de Funcionamento

Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas

caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais

RELEacute FALTA DE FASE

Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro

A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica

Foto rele de sequencia de fase

FUNCIONAMENTO

Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso

PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR

INTRODUCcedilAtildeO

Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)

TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS

bull Carboneto de siliacutecio (SiC)

bull Oacutexido de zinco (ZnO)

PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS

a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica

b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema

c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO

d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO

e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana

PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO

A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo

INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS

Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)

ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS

Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema

Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10

Exemplo

Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m

Calcular a tensatildeo de surto resultante

x R kV R

R x xHxIZ

Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV

CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS

bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra

bull Descarga direta de raios

bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA

bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA

Foto de Para raio

httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss

DISJUNTORES DE ALTA TENSAtildeO

O disjuntor eacute um dispositivo mecacircnico de manobra capaz de estabelecer conduzir e interromper correntes nas condiccedilotildees normais do circuito assim como estabelecer conduzir durante um tempo especificado e interromper correntes sob condiccedilotildees anormais especificadas do circuito tais como as de curto circuito

Os disjuntores de alta tensatildeo satildeo os principais elementos de seguranccedila bem como os mais eficientes e complexos aparelhos de manobra em uso nas redes eleacutetricas Possuem um capacidade de fechamento e ruptura que deve atender a todos os requisitos preestabelecidos de manobra sob todas as condiccedilotildees normais e anormais de operaccedilatildeo

Aleacutem dos estados estacionaacuterios de fechado e aberto definem-se ambos os estados de transiccedilatildeo de manobra de fechamento ou ligamento e manobra de abertura ou desligamento

No estado ligado ou fechado o disjuntor deve suportar a corrente nominal da linha sem que venha a aquecer aleacutem dos limites permissiacuteveis No estado aberto ou desligado a distacircncia de isolamento entre contatos deve suportar a tensatildeo de operaccedilatildeo bem como sobretensotildees internas devido a surto de manobras ou descargas atmosfeacutericas

Quando da manobra de fechamento o disjuntor deve tambeacutem no caso de um curto circuito atingir de maneira correta a sua posiccedilatildeo fechada e conduzir a corrente de curto circuito

Quando da manobra de abertura o disjuntor deve dominar todos os casos de manobras possiacuteveis da rede onde estaacute instalado

Aleacutem das manobras com correntes de cargas ele deve interromper com seguranccedila altas correntes de curto circuito indutivas e natildeo deve interromper prematuramente pequenas correntes indutivas a fim de natildeo provocar sobretensotildees

Aleacutem disso existem as correntes capacitivas manobra sob oposiccedilatildeo de fase como exemplos de situaccedilotildees difiacuteceis onde o disjuntor eacute chamado a operar

Um disjuntor moderno estaacute em condiccedilotildees de interromper a corrente sob todas estas condiccedilotildees com um tempo de duraccedilatildeo do arco voltaico de 5 a 20 ms Conveacutem lembrar que os disjuntores frequentemente instalados ao tempo permanecem meses e meses no estado estacionaacuterios ligado conduzindo a corrente nominal sob condiccedilotildees climaacuteticas das mais variadas proporcionando agraves vezes variaccedilotildees de temperatura em dezenas de graus centiacutegrados agentes atmosfeacutericos agressivos a vaacuterios de seus componentes e outras condiccedilotildees adversas Apoacutes todo este tempo de inatividade operacional mecacircnica deve estar pronto para interromper uma corrente de curto-circuito sem o menor desvio das especificaccedilotildees pois qualquer falha de manobra resultaria em incalculaacuteveis danos materiais e eventualmente pessoais

Do exposto depreende-se que um confiabilidade total eacute exigida do disjuntor de potecircncia e esta confiabilidade deve ser consequecircncia de um projeto racional e um controle de qualidade extremamente rigoroso que vai desde a seleccedilatildeo de mateacuterias-primas passando pela revisatildeo de entrada ensaio de materiais controle dos processos de fabricaccedilatildeo ensaios de subconjuntos caracteriacutesticas Principais de um disjuntor

1Tensatildeo Nominal - Eacute aquela para qual o disjuntor foi construiacutedo

2Corrente Nominal ndash Eacute o valor maacuteximo da intensidade de corrente que pode circular por suas partes condutoras sem aquececirc-las

3Capacidade de ruptura ndash Eacute a propriedade que um disjuntor tem em poder interromper ateacute correntes de curto-circuito

4Capacidade de fechamento ndash Eacute a propriedade que um disjuntor tem em poder efetuar o fechamento em presenccedila de curto-circuito

Condiccedilotildees de operaccedilatildeo de um disjuntor Os disjuntores devem satisfazer as seguintes condiccedilotildees

1Abrir e fechar um circuito no menor tempo possiacutevel

2Conduzir a corrente de carga das linhas

3Deve suportar termicamente a corrente nominal de carga do sistema

4Suportar teacutermica e mecanicamente a corrente de curto circuito do sistema por um determinado tempo segundo especificaccedilotildees do fabricante

5Isolar tensatildeo do sistema em relaccedilatildeo a terra e entre seus poacutelos sob quaisquer condiccedilotildees do meio ambiente (sob chuva a seco em atmosfera poluiacuteda etc)

6Ter adequada resistecircncia mecacircnica natildeo ser afetado por vibraccedilotildees ser compacto requerer

Disjuntores de ar comprimido

Disjuntor a gaacutes (SF6)

Disjuntores a oleacuteo

Transformadores de corrente

Os transformadores de corrente proporsionam isolamento contra alta tensatildeo do circuito de potencia eles tambeacutem satildeo chamados de transformadores de instrumentos e suprem os reles e medidores com quantidade proposionais aos circuito de potencia mas suficientemente reduzidas deforma que estes instrumentos podem ser fabricados relativamente pequenos do ponto de vista de isolamento

Os transformadores de corrente tambeacutem chamados de TacuteCs tem o seu enrolamento primaacuterio ligado em serie com o circuito de alta tensatildeo A impedacircncia do transformadores de corrente vista do lado do enrolamento primaacuterio eacute despreziacutevel comparada com a do sistema ao qual estaraacute instalado mesmo quando se leva em conta a carga que se coloca em seu secundaacuterio desta forma a corrente que circulara no primaacuterio dos transformadores de corrente ditada pelo circuito de potencia chamado de circuito primaacuterio

Quanto a funccedilatildeo dos TacuteCs dividem-se em dois grupos

Tacutecs para serviccedilos de mediccedilatildeo possuem maior precisatildeo e possuem um nuacutecleo dimensionado de tal forma que ele natildeo sature natildeo permitindo que a corrente no secundaacuterio ultrapasse o valor nominal e assim protege os equipamento de mediccedilatildeo

TacuteCs para serviccedilos de proteccedilatildeo possuem uma menor precisatildeo e o secundaacuterio pode ultra passar o valor nominal quando numa situaccedilatildeo de falta para o sistema de proteccedilatildeo atuar instantaneamente ou depois de alguns instantes dependendo da intensidade e duraccedilatildeo falta

1048766Os TCrsquos para serviccedilo de proteccedilatildeo subdividem-se em duas classes

Classe A possui alta impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor apreciaacutevel1048766 Classe B possui baixa impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor despreziacutevel

Os TCrsquos satildeo tambeacutem classificados de acordo com a sua construccedilatildeo

1048766 Tipo enrolado TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo de uma ou maisespiras e envolve mecanicamente o nuacutecleo do transformador

1048766 Tipo barra TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo por uma barra montada permanentemente atraveacutes do nuacutecleo do transformador

1048766 Tipo janela TC sem primaacuterio proacuteprio construiacutedo com uma abertura atraveacutes do nuacutecleo por onde passa um condutor formando o circuito primaacuterio

1048766 Tipo bucha TC tipo janela projetado para ser instalado sobre uma bucha de um equipamento eleacutetrico

1048766 Tipo com nuacutecleo dividido TC tipo janela em que parte do nuacutecleo eacute separaacutevel ou basculante para facilitar o enlaccedilamento do condutor primaacuterio

1048766 Tipo com vaacuterios enrolamentos primaacuterios TC com vaacuterios enrolamentos primaacuterios distintos e isolados separadamente

1048766 Tipo de vaacuterios nuacutecleos TC com vaacuterios enrolamentos secundaacuterios isolados separadamente e montados cada um em seu proacuteprio nuacutecleo formando um conjunto com um uacutenico enrolamento primaacuterio cujas espiras ou espira enlaccedilam todos os secundaacuterios

Transformadores de corrente em linhas de alta tensatildeo

Transformadores de Potencial

Normalmente em sistemas acima de 600V as mediccedilotildees de tensatildeo natildeo satildeo feitas diretamente da rede primaacuteria mas sim atraveacutes de equipamentos denominados transformadores de potencial ou TPrsquos Estes equipamentos tecircm como finalidades isolar o circuito de baixa tensatildeo (secundaacuterio) do circuito de alta tensatildeo(primaacuterio) e de reproduzir os efeitos transitoacuterios e de regime permanente aplicados ao circuito de alta-tensatildeo o mais fielmente possiacutevel no circuito de baixa tensatildeo

Quanto ao tipo os TPrsquos podem ser

1048766 Transformadores indutivos (TPI) eacute como um transformador de forccedila conectada uma pequena carga1048766 Transformadores capacitivos (TPC) ou Divisores capacitivos satildeo constituiacutedos basicamente de dois capacitores cujas funccedilotildees satildeo o de divisor de tensatildeo e de acoplar a comunicaccedilatildeo via ldquocarrierrdquo ao sistema de potecircncia1048766 Divisores resistivos satildeo como os capacitivos mas usando resistores1048766 Divisores mistos (capacitivo e resistivo) como o proacuteprio nome diz satildeo um misto de dos dois anteriores

Os divisores resistivos e mistos normalmente natildeo satildeo utilizados em sistemas de potecircncia sendo sua aplicaccedilatildeo nos circuitos de ensaio e pesquisa em laboratoacuterioPara tensotildees entre 600V 69kV os transformadores indutivos satildeo dominantes para tensotildees entre 69kV e 138kV natildeo existe preferecircncia e para tensotildees superiores a138kV os capacitivos satildeo dominantes

Foto de TP

RELEacuteS DE TENSAtildeO

Satildeo releacutes utilizados na proteccedilatildeo contra variaccedilotildees de tensatildeo em circuitos eleacutetricos podendo supervisiona-los contra SOBRETENSOtildeES eou SUBTENSOtildeES em sua frequecircncia nominal (60 Hz)Analogamente ao que se apresentou para os releacutes de corrente os releacutes de tensatildeo podem ser INSTAcircNTANEOS ou TEMPORIZADOS independentemente de serem Eletromecacircnicos ou Estaacuteticos

RELEacuteS DE SOBRETENSAtildeO Nordm ANSI 59

Conforme o proacuteprio nome diz satildeo releacutes designados aacute proteccedilatildeo ou controle contrasobretensotildees em circuito eleacutetricos operando em sua frequecircncia nominal as quais podem ser originadas atraveacutes de vaacuterios fatores tais como perdas de carga aberturas monopolares queima de fusiacuteveis em uma soacute fase geradores com excitaccedilatildeo excessivaetc

1-) Princiacutepios de FuncionamentoOs releacutes de sobretensatildeo em geral satildeo apresentados em duas versotildees construtivasa) Releacutes de sobretensatildeo instantacircneos (59 I)b) Releacutes de Sobretensatildeo temporizados (59 T)c) As unidades INSTANTANEAS mais antigas de releacutes de sobretensatildeo foram construiacutedas baseadas no principio da ATRACcedilAtildeO ELETROMAGNEacuteTICA tipos Plunger ou Hinged conforme foram apresentados anteriormente Neste caso os valores das faixas de tensotildees de utilizaccedilatildeo bem como de atuaccedilatildeo descontados de releacutes devem ser cuidadosamente analisados considerando que em tais tipos os ajustes satildeo efetuados atraveacutes das regulagens de distancia entre o nuacutecleo e a armadura moacutevel e que correspondem aos valores de equiliacutebrio desenvolvidos entre as accedilotildees MOTORA da forccedila magneacutetica contra a OPOSITORA da forccedila mecacircnica Atualmente existe uma tendecircncia crescente em substituir tais tipos de releacutes EM pelos modelos estaacuteticos cada vez mais presentes em sistemas eleacutetricos Tal iniciativa de justifica considerando que aleacutem destes serem bem mais raacutepidos do que aqueles (por exemplo tST= 8 mseg e tEM = 15 mseg) comeccedila a existir tambeacutem pequenas vantagens econocircmicas de custo e de manutenccedilatildeo (reposiccedilatildeo de peccedilas importadas) aleacutem do grande incentivo do programa de nacionalizaccedilatildeo contribuindo com o

desenvolvimento tecnoloacutegico moderno para fabricaccedilatildeo de componentes de estado soacutelido em detrimento da tecnologia eletromecacircnica Finalmente o que merece especial atenccedilatildeo ainda diz respeito aos baixos valores de carga (VA) que os releacutes estaacuteticos impotildeem aos TPrsquos comparados com os equivalentes EM (ver tabela fornecida em cataacutelogos de fabricantes de tais releacutes)d) Os releacutes de sobretensatildeo temporizados satildeo em sua maioria construiacutedos baseados no principio da INDUCcedilAtildeO ELETROMAGNETICA atraveacutes principalmente do tipo disco de induccedilatildeoConstrutivamente tais tipos de releacutes satildeo anaacutelogos aos de corrente exceto que suas bobinas satildeo caracterizadas por elevados valores de impedacircncias enquanto que nos releacutes de corrente deve-se ter pelo contrario baixos valores Estas imposiccedilotildees satildeo imprescindiacuteveis considerando os efeitos sempre que possiacutevel de baixo carregamento(VA) para os TCrsquos e TPrsquos Da mesma forma que foi apresentado para releacutes de corrente esta bobina de tensatildeo apresenta TAPES de entrada que em geral varia na faixa de

Tapes de 55 a 140 V para tensatildeo nominal de 115 V

Tapes de 110 a 280 V para tensatildeo nominal de 230 V Aleacutem do TAPE a ser escolhido para se ajustar um releacute se sobretensatildeo temporizado eacute necessaacuterio tambeacutem estabelecer uma relaccedilatildeo entre o tempo de desligamento do releacute em funccedilatildeo do valor de sobretensatildeo ocorrido no sistema tal relaccedilatildeo eacute conseguida atraveacutes das curvas caracteriacutesticas de operaccedilatildeo destes releacutes as quais podem ser escolhidas no mesmo

A figura VI19 nos mostra um exemplo de tais caracteriacutesticas

Fig VI19 Caracteriacutesticas de Operaccedilatildeo ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de sobretensatildeo Temporizado

Observaccedilatildeo em releacutes EM de sobretensatildeo tipo disco de induccedilatildeo normalmente existe um anel para tensionamento da mola a qual permite ajustar o releacute para operar em valores intermediaacuterios aqueles definidos pelos pontos representativos das varias curvas do DT Em geral estes ajustes de fabrica satildeo tais que o releacute deveraacute fechar seus contatos em qualquer curva DT na tensatildeo do TAPE e reabri-los quando a tensatildeo variar de + 5 daquele valor

2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees

Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer

agrave atuaccedilatildeo do releacute

Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo

RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27

Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc

3) Princiacutepios de Funcionamento

Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas

caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais

RELEacute FALTA DE FASE

Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro

A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica

Foto rele de sequencia de fase

FUNCIONAMENTO

Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso

PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR

INTRODUCcedilAtildeO

Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)

TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS

bull Carboneto de siliacutecio (SiC)

bull Oacutexido de zinco (ZnO)

PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS

a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica

b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema

c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO

d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO

e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana

PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO

A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo

INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS

Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)

ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS

Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema

Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10

Exemplo

Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m

Calcular a tensatildeo de surto resultante

x R kV R

R x xHxIZ

Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV

CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS

bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra

bull Descarga direta de raios

bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA

bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA

Foto de Para raio

httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss

Do exposto depreende-se que um confiabilidade total eacute exigida do disjuntor de potecircncia e esta confiabilidade deve ser consequecircncia de um projeto racional e um controle de qualidade extremamente rigoroso que vai desde a seleccedilatildeo de mateacuterias-primas passando pela revisatildeo de entrada ensaio de materiais controle dos processos de fabricaccedilatildeo ensaios de subconjuntos caracteriacutesticas Principais de um disjuntor

1Tensatildeo Nominal - Eacute aquela para qual o disjuntor foi construiacutedo

2Corrente Nominal ndash Eacute o valor maacuteximo da intensidade de corrente que pode circular por suas partes condutoras sem aquececirc-las

3Capacidade de ruptura ndash Eacute a propriedade que um disjuntor tem em poder interromper ateacute correntes de curto-circuito

4Capacidade de fechamento ndash Eacute a propriedade que um disjuntor tem em poder efetuar o fechamento em presenccedila de curto-circuito

Condiccedilotildees de operaccedilatildeo de um disjuntor Os disjuntores devem satisfazer as seguintes condiccedilotildees

1Abrir e fechar um circuito no menor tempo possiacutevel

2Conduzir a corrente de carga das linhas

3Deve suportar termicamente a corrente nominal de carga do sistema

4Suportar teacutermica e mecanicamente a corrente de curto circuito do sistema por um determinado tempo segundo especificaccedilotildees do fabricante

5Isolar tensatildeo do sistema em relaccedilatildeo a terra e entre seus poacutelos sob quaisquer condiccedilotildees do meio ambiente (sob chuva a seco em atmosfera poluiacuteda etc)

6Ter adequada resistecircncia mecacircnica natildeo ser afetado por vibraccedilotildees ser compacto requerer

Disjuntores de ar comprimido

Disjuntor a gaacutes (SF6)

Disjuntores a oleacuteo

Transformadores de corrente

Os transformadores de corrente proporsionam isolamento contra alta tensatildeo do circuito de potencia eles tambeacutem satildeo chamados de transformadores de instrumentos e suprem os reles e medidores com quantidade proposionais aos circuito de potencia mas suficientemente reduzidas deforma que estes instrumentos podem ser fabricados relativamente pequenos do ponto de vista de isolamento

Os transformadores de corrente tambeacutem chamados de TacuteCs tem o seu enrolamento primaacuterio ligado em serie com o circuito de alta tensatildeo A impedacircncia do transformadores de corrente vista do lado do enrolamento primaacuterio eacute despreziacutevel comparada com a do sistema ao qual estaraacute instalado mesmo quando se leva em conta a carga que se coloca em seu secundaacuterio desta forma a corrente que circulara no primaacuterio dos transformadores de corrente ditada pelo circuito de potencia chamado de circuito primaacuterio

Quanto a funccedilatildeo dos TacuteCs dividem-se em dois grupos

Tacutecs para serviccedilos de mediccedilatildeo possuem maior precisatildeo e possuem um nuacutecleo dimensionado de tal forma que ele natildeo sature natildeo permitindo que a corrente no secundaacuterio ultrapasse o valor nominal e assim protege os equipamento de mediccedilatildeo

TacuteCs para serviccedilos de proteccedilatildeo possuem uma menor precisatildeo e o secundaacuterio pode ultra passar o valor nominal quando numa situaccedilatildeo de falta para o sistema de proteccedilatildeo atuar instantaneamente ou depois de alguns instantes dependendo da intensidade e duraccedilatildeo falta

1048766Os TCrsquos para serviccedilo de proteccedilatildeo subdividem-se em duas classes

Classe A possui alta impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor apreciaacutevel1048766 Classe B possui baixa impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor despreziacutevel

Os TCrsquos satildeo tambeacutem classificados de acordo com a sua construccedilatildeo

1048766 Tipo enrolado TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo de uma ou maisespiras e envolve mecanicamente o nuacutecleo do transformador

1048766 Tipo barra TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo por uma barra montada permanentemente atraveacutes do nuacutecleo do transformador

1048766 Tipo janela TC sem primaacuterio proacuteprio construiacutedo com uma abertura atraveacutes do nuacutecleo por onde passa um condutor formando o circuito primaacuterio

1048766 Tipo bucha TC tipo janela projetado para ser instalado sobre uma bucha de um equipamento eleacutetrico

1048766 Tipo com nuacutecleo dividido TC tipo janela em que parte do nuacutecleo eacute separaacutevel ou basculante para facilitar o enlaccedilamento do condutor primaacuterio

1048766 Tipo com vaacuterios enrolamentos primaacuterios TC com vaacuterios enrolamentos primaacuterios distintos e isolados separadamente

1048766 Tipo de vaacuterios nuacutecleos TC com vaacuterios enrolamentos secundaacuterios isolados separadamente e montados cada um em seu proacuteprio nuacutecleo formando um conjunto com um uacutenico enrolamento primaacuterio cujas espiras ou espira enlaccedilam todos os secundaacuterios

Transformadores de corrente em linhas de alta tensatildeo

Transformadores de Potencial

Normalmente em sistemas acima de 600V as mediccedilotildees de tensatildeo natildeo satildeo feitas diretamente da rede primaacuteria mas sim atraveacutes de equipamentos denominados transformadores de potencial ou TPrsquos Estes equipamentos tecircm como finalidades isolar o circuito de baixa tensatildeo (secundaacuterio) do circuito de alta tensatildeo(primaacuterio) e de reproduzir os efeitos transitoacuterios e de regime permanente aplicados ao circuito de alta-tensatildeo o mais fielmente possiacutevel no circuito de baixa tensatildeo

Quanto ao tipo os TPrsquos podem ser

1048766 Transformadores indutivos (TPI) eacute como um transformador de forccedila conectada uma pequena carga1048766 Transformadores capacitivos (TPC) ou Divisores capacitivos satildeo constituiacutedos basicamente de dois capacitores cujas funccedilotildees satildeo o de divisor de tensatildeo e de acoplar a comunicaccedilatildeo via ldquocarrierrdquo ao sistema de potecircncia1048766 Divisores resistivos satildeo como os capacitivos mas usando resistores1048766 Divisores mistos (capacitivo e resistivo) como o proacuteprio nome diz satildeo um misto de dos dois anteriores

Os divisores resistivos e mistos normalmente natildeo satildeo utilizados em sistemas de potecircncia sendo sua aplicaccedilatildeo nos circuitos de ensaio e pesquisa em laboratoacuterioPara tensotildees entre 600V 69kV os transformadores indutivos satildeo dominantes para tensotildees entre 69kV e 138kV natildeo existe preferecircncia e para tensotildees superiores a138kV os capacitivos satildeo dominantes

Foto de TP

RELEacuteS DE TENSAtildeO

Satildeo releacutes utilizados na proteccedilatildeo contra variaccedilotildees de tensatildeo em circuitos eleacutetricos podendo supervisiona-los contra SOBRETENSOtildeES eou SUBTENSOtildeES em sua frequecircncia nominal (60 Hz)Analogamente ao que se apresentou para os releacutes de corrente os releacutes de tensatildeo podem ser INSTAcircNTANEOS ou TEMPORIZADOS independentemente de serem Eletromecacircnicos ou Estaacuteticos

RELEacuteS DE SOBRETENSAtildeO Nordm ANSI 59

Conforme o proacuteprio nome diz satildeo releacutes designados aacute proteccedilatildeo ou controle contrasobretensotildees em circuito eleacutetricos operando em sua frequecircncia nominal as quais podem ser originadas atraveacutes de vaacuterios fatores tais como perdas de carga aberturas monopolares queima de fusiacuteveis em uma soacute fase geradores com excitaccedilatildeo excessivaetc

1-) Princiacutepios de FuncionamentoOs releacutes de sobretensatildeo em geral satildeo apresentados em duas versotildees construtivasa) Releacutes de sobretensatildeo instantacircneos (59 I)b) Releacutes de Sobretensatildeo temporizados (59 T)c) As unidades INSTANTANEAS mais antigas de releacutes de sobretensatildeo foram construiacutedas baseadas no principio da ATRACcedilAtildeO ELETROMAGNEacuteTICA tipos Plunger ou Hinged conforme foram apresentados anteriormente Neste caso os valores das faixas de tensotildees de utilizaccedilatildeo bem como de atuaccedilatildeo descontados de releacutes devem ser cuidadosamente analisados considerando que em tais tipos os ajustes satildeo efetuados atraveacutes das regulagens de distancia entre o nuacutecleo e a armadura moacutevel e que correspondem aos valores de equiliacutebrio desenvolvidos entre as accedilotildees MOTORA da forccedila magneacutetica contra a OPOSITORA da forccedila mecacircnica Atualmente existe uma tendecircncia crescente em substituir tais tipos de releacutes EM pelos modelos estaacuteticos cada vez mais presentes em sistemas eleacutetricos Tal iniciativa de justifica considerando que aleacutem destes serem bem mais raacutepidos do que aqueles (por exemplo tST= 8 mseg e tEM = 15 mseg) comeccedila a existir tambeacutem pequenas vantagens econocircmicas de custo e de manutenccedilatildeo (reposiccedilatildeo de peccedilas importadas) aleacutem do grande incentivo do programa de nacionalizaccedilatildeo contribuindo com o

desenvolvimento tecnoloacutegico moderno para fabricaccedilatildeo de componentes de estado soacutelido em detrimento da tecnologia eletromecacircnica Finalmente o que merece especial atenccedilatildeo ainda diz respeito aos baixos valores de carga (VA) que os releacutes estaacuteticos impotildeem aos TPrsquos comparados com os equivalentes EM (ver tabela fornecida em cataacutelogos de fabricantes de tais releacutes)d) Os releacutes de sobretensatildeo temporizados satildeo em sua maioria construiacutedos baseados no principio da INDUCcedilAtildeO ELETROMAGNETICA atraveacutes principalmente do tipo disco de induccedilatildeoConstrutivamente tais tipos de releacutes satildeo anaacutelogos aos de corrente exceto que suas bobinas satildeo caracterizadas por elevados valores de impedacircncias enquanto que nos releacutes de corrente deve-se ter pelo contrario baixos valores Estas imposiccedilotildees satildeo imprescindiacuteveis considerando os efeitos sempre que possiacutevel de baixo carregamento(VA) para os TCrsquos e TPrsquos Da mesma forma que foi apresentado para releacutes de corrente esta bobina de tensatildeo apresenta TAPES de entrada que em geral varia na faixa de

Tapes de 55 a 140 V para tensatildeo nominal de 115 V

Tapes de 110 a 280 V para tensatildeo nominal de 230 V Aleacutem do TAPE a ser escolhido para se ajustar um releacute se sobretensatildeo temporizado eacute necessaacuterio tambeacutem estabelecer uma relaccedilatildeo entre o tempo de desligamento do releacute em funccedilatildeo do valor de sobretensatildeo ocorrido no sistema tal relaccedilatildeo eacute conseguida atraveacutes das curvas caracteriacutesticas de operaccedilatildeo destes releacutes as quais podem ser escolhidas no mesmo

A figura VI19 nos mostra um exemplo de tais caracteriacutesticas

Fig VI19 Caracteriacutesticas de Operaccedilatildeo ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de sobretensatildeo Temporizado

Observaccedilatildeo em releacutes EM de sobretensatildeo tipo disco de induccedilatildeo normalmente existe um anel para tensionamento da mola a qual permite ajustar o releacute para operar em valores intermediaacuterios aqueles definidos pelos pontos representativos das varias curvas do DT Em geral estes ajustes de fabrica satildeo tais que o releacute deveraacute fechar seus contatos em qualquer curva DT na tensatildeo do TAPE e reabri-los quando a tensatildeo variar de + 5 daquele valor

2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees

Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer

agrave atuaccedilatildeo do releacute

Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo

RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27

Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc

3) Princiacutepios de Funcionamento

Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas

caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais

RELEacute FALTA DE FASE

Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro

A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica

Foto rele de sequencia de fase

FUNCIONAMENTO

Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso

PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR

INTRODUCcedilAtildeO

Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)

TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS

bull Carboneto de siliacutecio (SiC)

bull Oacutexido de zinco (ZnO)

PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS

a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica

b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema

c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO

d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO

e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana

PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO

A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo

INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS

Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)

ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS

Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema

Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10

Exemplo

Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m

Calcular a tensatildeo de surto resultante

x R kV R

R x xHxIZ

Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV

CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS

bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra

bull Descarga direta de raios

bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA

bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA

Foto de Para raio

httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss

Disjuntor a gaacutes (SF6)

Disjuntores a oleacuteo

Transformadores de corrente

Os transformadores de corrente proporsionam isolamento contra alta tensatildeo do circuito de potencia eles tambeacutem satildeo chamados de transformadores de instrumentos e suprem os reles e medidores com quantidade proposionais aos circuito de potencia mas suficientemente reduzidas deforma que estes instrumentos podem ser fabricados relativamente pequenos do ponto de vista de isolamento

Os transformadores de corrente tambeacutem chamados de TacuteCs tem o seu enrolamento primaacuterio ligado em serie com o circuito de alta tensatildeo A impedacircncia do transformadores de corrente vista do lado do enrolamento primaacuterio eacute despreziacutevel comparada com a do sistema ao qual estaraacute instalado mesmo quando se leva em conta a carga que se coloca em seu secundaacuterio desta forma a corrente que circulara no primaacuterio dos transformadores de corrente ditada pelo circuito de potencia chamado de circuito primaacuterio

Quanto a funccedilatildeo dos TacuteCs dividem-se em dois grupos

Tacutecs para serviccedilos de mediccedilatildeo possuem maior precisatildeo e possuem um nuacutecleo dimensionado de tal forma que ele natildeo sature natildeo permitindo que a corrente no secundaacuterio ultrapasse o valor nominal e assim protege os equipamento de mediccedilatildeo

TacuteCs para serviccedilos de proteccedilatildeo possuem uma menor precisatildeo e o secundaacuterio pode ultra passar o valor nominal quando numa situaccedilatildeo de falta para o sistema de proteccedilatildeo atuar instantaneamente ou depois de alguns instantes dependendo da intensidade e duraccedilatildeo falta

1048766Os TCrsquos para serviccedilo de proteccedilatildeo subdividem-se em duas classes

Classe A possui alta impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor apreciaacutevel1048766 Classe B possui baixa impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor despreziacutevel

Os TCrsquos satildeo tambeacutem classificados de acordo com a sua construccedilatildeo

1048766 Tipo enrolado TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo de uma ou maisespiras e envolve mecanicamente o nuacutecleo do transformador

1048766 Tipo barra TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo por uma barra montada permanentemente atraveacutes do nuacutecleo do transformador

1048766 Tipo janela TC sem primaacuterio proacuteprio construiacutedo com uma abertura atraveacutes do nuacutecleo por onde passa um condutor formando o circuito primaacuterio

1048766 Tipo bucha TC tipo janela projetado para ser instalado sobre uma bucha de um equipamento eleacutetrico

1048766 Tipo com nuacutecleo dividido TC tipo janela em que parte do nuacutecleo eacute separaacutevel ou basculante para facilitar o enlaccedilamento do condutor primaacuterio

1048766 Tipo com vaacuterios enrolamentos primaacuterios TC com vaacuterios enrolamentos primaacuterios distintos e isolados separadamente

1048766 Tipo de vaacuterios nuacutecleos TC com vaacuterios enrolamentos secundaacuterios isolados separadamente e montados cada um em seu proacuteprio nuacutecleo formando um conjunto com um uacutenico enrolamento primaacuterio cujas espiras ou espira enlaccedilam todos os secundaacuterios

Transformadores de corrente em linhas de alta tensatildeo

Transformadores de Potencial

Normalmente em sistemas acima de 600V as mediccedilotildees de tensatildeo natildeo satildeo feitas diretamente da rede primaacuteria mas sim atraveacutes de equipamentos denominados transformadores de potencial ou TPrsquos Estes equipamentos tecircm como finalidades isolar o circuito de baixa tensatildeo (secundaacuterio) do circuito de alta tensatildeo(primaacuterio) e de reproduzir os efeitos transitoacuterios e de regime permanente aplicados ao circuito de alta-tensatildeo o mais fielmente possiacutevel no circuito de baixa tensatildeo

Quanto ao tipo os TPrsquos podem ser

1048766 Transformadores indutivos (TPI) eacute como um transformador de forccedila conectada uma pequena carga1048766 Transformadores capacitivos (TPC) ou Divisores capacitivos satildeo constituiacutedos basicamente de dois capacitores cujas funccedilotildees satildeo o de divisor de tensatildeo e de acoplar a comunicaccedilatildeo via ldquocarrierrdquo ao sistema de potecircncia1048766 Divisores resistivos satildeo como os capacitivos mas usando resistores1048766 Divisores mistos (capacitivo e resistivo) como o proacuteprio nome diz satildeo um misto de dos dois anteriores

Os divisores resistivos e mistos normalmente natildeo satildeo utilizados em sistemas de potecircncia sendo sua aplicaccedilatildeo nos circuitos de ensaio e pesquisa em laboratoacuterioPara tensotildees entre 600V 69kV os transformadores indutivos satildeo dominantes para tensotildees entre 69kV e 138kV natildeo existe preferecircncia e para tensotildees superiores a138kV os capacitivos satildeo dominantes

Foto de TP

RELEacuteS DE TENSAtildeO

Satildeo releacutes utilizados na proteccedilatildeo contra variaccedilotildees de tensatildeo em circuitos eleacutetricos podendo supervisiona-los contra SOBRETENSOtildeES eou SUBTENSOtildeES em sua frequecircncia nominal (60 Hz)Analogamente ao que se apresentou para os releacutes de corrente os releacutes de tensatildeo podem ser INSTAcircNTANEOS ou TEMPORIZADOS independentemente de serem Eletromecacircnicos ou Estaacuteticos

RELEacuteS DE SOBRETENSAtildeO Nordm ANSI 59

Conforme o proacuteprio nome diz satildeo releacutes designados aacute proteccedilatildeo ou controle contrasobretensotildees em circuito eleacutetricos operando em sua frequecircncia nominal as quais podem ser originadas atraveacutes de vaacuterios fatores tais como perdas de carga aberturas monopolares queima de fusiacuteveis em uma soacute fase geradores com excitaccedilatildeo excessivaetc

1-) Princiacutepios de FuncionamentoOs releacutes de sobretensatildeo em geral satildeo apresentados em duas versotildees construtivasa) Releacutes de sobretensatildeo instantacircneos (59 I)b) Releacutes de Sobretensatildeo temporizados (59 T)c) As unidades INSTANTANEAS mais antigas de releacutes de sobretensatildeo foram construiacutedas baseadas no principio da ATRACcedilAtildeO ELETROMAGNEacuteTICA tipos Plunger ou Hinged conforme foram apresentados anteriormente Neste caso os valores das faixas de tensotildees de utilizaccedilatildeo bem como de atuaccedilatildeo descontados de releacutes devem ser cuidadosamente analisados considerando que em tais tipos os ajustes satildeo efetuados atraveacutes das regulagens de distancia entre o nuacutecleo e a armadura moacutevel e que correspondem aos valores de equiliacutebrio desenvolvidos entre as accedilotildees MOTORA da forccedila magneacutetica contra a OPOSITORA da forccedila mecacircnica Atualmente existe uma tendecircncia crescente em substituir tais tipos de releacutes EM pelos modelos estaacuteticos cada vez mais presentes em sistemas eleacutetricos Tal iniciativa de justifica considerando que aleacutem destes serem bem mais raacutepidos do que aqueles (por exemplo tST= 8 mseg e tEM = 15 mseg) comeccedila a existir tambeacutem pequenas vantagens econocircmicas de custo e de manutenccedilatildeo (reposiccedilatildeo de peccedilas importadas) aleacutem do grande incentivo do programa de nacionalizaccedilatildeo contribuindo com o

desenvolvimento tecnoloacutegico moderno para fabricaccedilatildeo de componentes de estado soacutelido em detrimento da tecnologia eletromecacircnica Finalmente o que merece especial atenccedilatildeo ainda diz respeito aos baixos valores de carga (VA) que os releacutes estaacuteticos impotildeem aos TPrsquos comparados com os equivalentes EM (ver tabela fornecida em cataacutelogos de fabricantes de tais releacutes)d) Os releacutes de sobretensatildeo temporizados satildeo em sua maioria construiacutedos baseados no principio da INDUCcedilAtildeO ELETROMAGNETICA atraveacutes principalmente do tipo disco de induccedilatildeoConstrutivamente tais tipos de releacutes satildeo anaacutelogos aos de corrente exceto que suas bobinas satildeo caracterizadas por elevados valores de impedacircncias enquanto que nos releacutes de corrente deve-se ter pelo contrario baixos valores Estas imposiccedilotildees satildeo imprescindiacuteveis considerando os efeitos sempre que possiacutevel de baixo carregamento(VA) para os TCrsquos e TPrsquos Da mesma forma que foi apresentado para releacutes de corrente esta bobina de tensatildeo apresenta TAPES de entrada que em geral varia na faixa de

Tapes de 55 a 140 V para tensatildeo nominal de 115 V

Tapes de 110 a 280 V para tensatildeo nominal de 230 V Aleacutem do TAPE a ser escolhido para se ajustar um releacute se sobretensatildeo temporizado eacute necessaacuterio tambeacutem estabelecer uma relaccedilatildeo entre o tempo de desligamento do releacute em funccedilatildeo do valor de sobretensatildeo ocorrido no sistema tal relaccedilatildeo eacute conseguida atraveacutes das curvas caracteriacutesticas de operaccedilatildeo destes releacutes as quais podem ser escolhidas no mesmo

A figura VI19 nos mostra um exemplo de tais caracteriacutesticas

Fig VI19 Caracteriacutesticas de Operaccedilatildeo ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de sobretensatildeo Temporizado

Observaccedilatildeo em releacutes EM de sobretensatildeo tipo disco de induccedilatildeo normalmente existe um anel para tensionamento da mola a qual permite ajustar o releacute para operar em valores intermediaacuterios aqueles definidos pelos pontos representativos das varias curvas do DT Em geral estes ajustes de fabrica satildeo tais que o releacute deveraacute fechar seus contatos em qualquer curva DT na tensatildeo do TAPE e reabri-los quando a tensatildeo variar de + 5 daquele valor

2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees

Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer

agrave atuaccedilatildeo do releacute

Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo

RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27

Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc

3) Princiacutepios de Funcionamento

Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas

caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais

RELEacute FALTA DE FASE

Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro

A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica

Foto rele de sequencia de fase

FUNCIONAMENTO

Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso

PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR

INTRODUCcedilAtildeO

Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)

TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS

bull Carboneto de siliacutecio (SiC)

bull Oacutexido de zinco (ZnO)

PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS

a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica

b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema

c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO

d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO

e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana

PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO

A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo

INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS

Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)

ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS

Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema

Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10

Exemplo

Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m

Calcular a tensatildeo de surto resultante

x R kV R

R x xHxIZ

Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV

CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS

bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra

bull Descarga direta de raios

bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA

bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA

Foto de Para raio

httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss

Quanto a funccedilatildeo dos TacuteCs dividem-se em dois grupos

Tacutecs para serviccedilos de mediccedilatildeo possuem maior precisatildeo e possuem um nuacutecleo dimensionado de tal forma que ele natildeo sature natildeo permitindo que a corrente no secundaacuterio ultrapasse o valor nominal e assim protege os equipamento de mediccedilatildeo

TacuteCs para serviccedilos de proteccedilatildeo possuem uma menor precisatildeo e o secundaacuterio pode ultra passar o valor nominal quando numa situaccedilatildeo de falta para o sistema de proteccedilatildeo atuar instantaneamente ou depois de alguns instantes dependendo da intensidade e duraccedilatildeo falta

1048766Os TCrsquos para serviccedilo de proteccedilatildeo subdividem-se em duas classes

Classe A possui alta impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor apreciaacutevel1048766 Classe B possui baixa impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor despreziacutevel

Os TCrsquos satildeo tambeacutem classificados de acordo com a sua construccedilatildeo

1048766 Tipo enrolado TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo de uma ou maisespiras e envolve mecanicamente o nuacutecleo do transformador

1048766 Tipo barra TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo por uma barra montada permanentemente atraveacutes do nuacutecleo do transformador

1048766 Tipo janela TC sem primaacuterio proacuteprio construiacutedo com uma abertura atraveacutes do nuacutecleo por onde passa um condutor formando o circuito primaacuterio

1048766 Tipo bucha TC tipo janela projetado para ser instalado sobre uma bucha de um equipamento eleacutetrico

1048766 Tipo com nuacutecleo dividido TC tipo janela em que parte do nuacutecleo eacute separaacutevel ou basculante para facilitar o enlaccedilamento do condutor primaacuterio

1048766 Tipo com vaacuterios enrolamentos primaacuterios TC com vaacuterios enrolamentos primaacuterios distintos e isolados separadamente

1048766 Tipo de vaacuterios nuacutecleos TC com vaacuterios enrolamentos secundaacuterios isolados separadamente e montados cada um em seu proacuteprio nuacutecleo formando um conjunto com um uacutenico enrolamento primaacuterio cujas espiras ou espira enlaccedilam todos os secundaacuterios

Transformadores de corrente em linhas de alta tensatildeo

Transformadores de Potencial

Normalmente em sistemas acima de 600V as mediccedilotildees de tensatildeo natildeo satildeo feitas diretamente da rede primaacuteria mas sim atraveacutes de equipamentos denominados transformadores de potencial ou TPrsquos Estes equipamentos tecircm como finalidades isolar o circuito de baixa tensatildeo (secundaacuterio) do circuito de alta tensatildeo(primaacuterio) e de reproduzir os efeitos transitoacuterios e de regime permanente aplicados ao circuito de alta-tensatildeo o mais fielmente possiacutevel no circuito de baixa tensatildeo

Quanto ao tipo os TPrsquos podem ser

1048766 Transformadores indutivos (TPI) eacute como um transformador de forccedila conectada uma pequena carga1048766 Transformadores capacitivos (TPC) ou Divisores capacitivos satildeo constituiacutedos basicamente de dois capacitores cujas funccedilotildees satildeo o de divisor de tensatildeo e de acoplar a comunicaccedilatildeo via ldquocarrierrdquo ao sistema de potecircncia1048766 Divisores resistivos satildeo como os capacitivos mas usando resistores1048766 Divisores mistos (capacitivo e resistivo) como o proacuteprio nome diz satildeo um misto de dos dois anteriores

Os divisores resistivos e mistos normalmente natildeo satildeo utilizados em sistemas de potecircncia sendo sua aplicaccedilatildeo nos circuitos de ensaio e pesquisa em laboratoacuterioPara tensotildees entre 600V 69kV os transformadores indutivos satildeo dominantes para tensotildees entre 69kV e 138kV natildeo existe preferecircncia e para tensotildees superiores a138kV os capacitivos satildeo dominantes

Foto de TP

RELEacuteS DE TENSAtildeO

Satildeo releacutes utilizados na proteccedilatildeo contra variaccedilotildees de tensatildeo em circuitos eleacutetricos podendo supervisiona-los contra SOBRETENSOtildeES eou SUBTENSOtildeES em sua frequecircncia nominal (60 Hz)Analogamente ao que se apresentou para os releacutes de corrente os releacutes de tensatildeo podem ser INSTAcircNTANEOS ou TEMPORIZADOS independentemente de serem Eletromecacircnicos ou Estaacuteticos

RELEacuteS DE SOBRETENSAtildeO Nordm ANSI 59

Conforme o proacuteprio nome diz satildeo releacutes designados aacute proteccedilatildeo ou controle contrasobretensotildees em circuito eleacutetricos operando em sua frequecircncia nominal as quais podem ser originadas atraveacutes de vaacuterios fatores tais como perdas de carga aberturas monopolares queima de fusiacuteveis em uma soacute fase geradores com excitaccedilatildeo excessivaetc

1-) Princiacutepios de FuncionamentoOs releacutes de sobretensatildeo em geral satildeo apresentados em duas versotildees construtivasa) Releacutes de sobretensatildeo instantacircneos (59 I)b) Releacutes de Sobretensatildeo temporizados (59 T)c) As unidades INSTANTANEAS mais antigas de releacutes de sobretensatildeo foram construiacutedas baseadas no principio da ATRACcedilAtildeO ELETROMAGNEacuteTICA tipos Plunger ou Hinged conforme foram apresentados anteriormente Neste caso os valores das faixas de tensotildees de utilizaccedilatildeo bem como de atuaccedilatildeo descontados de releacutes devem ser cuidadosamente analisados considerando que em tais tipos os ajustes satildeo efetuados atraveacutes das regulagens de distancia entre o nuacutecleo e a armadura moacutevel e que correspondem aos valores de equiliacutebrio desenvolvidos entre as accedilotildees MOTORA da forccedila magneacutetica contra a OPOSITORA da forccedila mecacircnica Atualmente existe uma tendecircncia crescente em substituir tais tipos de releacutes EM pelos modelos estaacuteticos cada vez mais presentes em sistemas eleacutetricos Tal iniciativa de justifica considerando que aleacutem destes serem bem mais raacutepidos do que aqueles (por exemplo tST= 8 mseg e tEM = 15 mseg) comeccedila a existir tambeacutem pequenas vantagens econocircmicas de custo e de manutenccedilatildeo (reposiccedilatildeo de peccedilas importadas) aleacutem do grande incentivo do programa de nacionalizaccedilatildeo contribuindo com o

desenvolvimento tecnoloacutegico moderno para fabricaccedilatildeo de componentes de estado soacutelido em detrimento da tecnologia eletromecacircnica Finalmente o que merece especial atenccedilatildeo ainda diz respeito aos baixos valores de carga (VA) que os releacutes estaacuteticos impotildeem aos TPrsquos comparados com os equivalentes EM (ver tabela fornecida em cataacutelogos de fabricantes de tais releacutes)d) Os releacutes de sobretensatildeo temporizados satildeo em sua maioria construiacutedos baseados no principio da INDUCcedilAtildeO ELETROMAGNETICA atraveacutes principalmente do tipo disco de induccedilatildeoConstrutivamente tais tipos de releacutes satildeo anaacutelogos aos de corrente exceto que suas bobinas satildeo caracterizadas por elevados valores de impedacircncias enquanto que nos releacutes de corrente deve-se ter pelo contrario baixos valores Estas imposiccedilotildees satildeo imprescindiacuteveis considerando os efeitos sempre que possiacutevel de baixo carregamento(VA) para os TCrsquos e TPrsquos Da mesma forma que foi apresentado para releacutes de corrente esta bobina de tensatildeo apresenta TAPES de entrada que em geral varia na faixa de

Tapes de 55 a 140 V para tensatildeo nominal de 115 V

Tapes de 110 a 280 V para tensatildeo nominal de 230 V Aleacutem do TAPE a ser escolhido para se ajustar um releacute se sobretensatildeo temporizado eacute necessaacuterio tambeacutem estabelecer uma relaccedilatildeo entre o tempo de desligamento do releacute em funccedilatildeo do valor de sobretensatildeo ocorrido no sistema tal relaccedilatildeo eacute conseguida atraveacutes das curvas caracteriacutesticas de operaccedilatildeo destes releacutes as quais podem ser escolhidas no mesmo

A figura VI19 nos mostra um exemplo de tais caracteriacutesticas

Fig VI19 Caracteriacutesticas de Operaccedilatildeo ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de sobretensatildeo Temporizado

Observaccedilatildeo em releacutes EM de sobretensatildeo tipo disco de induccedilatildeo normalmente existe um anel para tensionamento da mola a qual permite ajustar o releacute para operar em valores intermediaacuterios aqueles definidos pelos pontos representativos das varias curvas do DT Em geral estes ajustes de fabrica satildeo tais que o releacute deveraacute fechar seus contatos em qualquer curva DT na tensatildeo do TAPE e reabri-los quando a tensatildeo variar de + 5 daquele valor

2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees

Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer

agrave atuaccedilatildeo do releacute

Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo

RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27

Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc

3) Princiacutepios de Funcionamento

Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas

caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais

RELEacute FALTA DE FASE

Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro

A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica

Foto rele de sequencia de fase

FUNCIONAMENTO

Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso

PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR

INTRODUCcedilAtildeO

Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)

TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS

bull Carboneto de siliacutecio (SiC)

bull Oacutexido de zinco (ZnO)

PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS

a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica

b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema

c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO

d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO

e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana

PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO

A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo

INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS

Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)

ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS

Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema

Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10

Exemplo

Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m

Calcular a tensatildeo de surto resultante

x R kV R

R x xHxIZ

Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV

CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS

bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra

bull Descarga direta de raios

bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA

bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA

Foto de Para raio

httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss

Transformadores de corrente em linhas de alta tensatildeo

Transformadores de Potencial

Normalmente em sistemas acima de 600V as mediccedilotildees de tensatildeo natildeo satildeo feitas diretamente da rede primaacuteria mas sim atraveacutes de equipamentos denominados transformadores de potencial ou TPrsquos Estes equipamentos tecircm como finalidades isolar o circuito de baixa tensatildeo (secundaacuterio) do circuito de alta tensatildeo(primaacuterio) e de reproduzir os efeitos transitoacuterios e de regime permanente aplicados ao circuito de alta-tensatildeo o mais fielmente possiacutevel no circuito de baixa tensatildeo

Quanto ao tipo os TPrsquos podem ser

1048766 Transformadores indutivos (TPI) eacute como um transformador de forccedila conectada uma pequena carga1048766 Transformadores capacitivos (TPC) ou Divisores capacitivos satildeo constituiacutedos basicamente de dois capacitores cujas funccedilotildees satildeo o de divisor de tensatildeo e de acoplar a comunicaccedilatildeo via ldquocarrierrdquo ao sistema de potecircncia1048766 Divisores resistivos satildeo como os capacitivos mas usando resistores1048766 Divisores mistos (capacitivo e resistivo) como o proacuteprio nome diz satildeo um misto de dos dois anteriores

Os divisores resistivos e mistos normalmente natildeo satildeo utilizados em sistemas de potecircncia sendo sua aplicaccedilatildeo nos circuitos de ensaio e pesquisa em laboratoacuterioPara tensotildees entre 600V 69kV os transformadores indutivos satildeo dominantes para tensotildees entre 69kV e 138kV natildeo existe preferecircncia e para tensotildees superiores a138kV os capacitivos satildeo dominantes

Foto de TP

RELEacuteS DE TENSAtildeO

Satildeo releacutes utilizados na proteccedilatildeo contra variaccedilotildees de tensatildeo em circuitos eleacutetricos podendo supervisiona-los contra SOBRETENSOtildeES eou SUBTENSOtildeES em sua frequecircncia nominal (60 Hz)Analogamente ao que se apresentou para os releacutes de corrente os releacutes de tensatildeo podem ser INSTAcircNTANEOS ou TEMPORIZADOS independentemente de serem Eletromecacircnicos ou Estaacuteticos

RELEacuteS DE SOBRETENSAtildeO Nordm ANSI 59

Conforme o proacuteprio nome diz satildeo releacutes designados aacute proteccedilatildeo ou controle contrasobretensotildees em circuito eleacutetricos operando em sua frequecircncia nominal as quais podem ser originadas atraveacutes de vaacuterios fatores tais como perdas de carga aberturas monopolares queima de fusiacuteveis em uma soacute fase geradores com excitaccedilatildeo excessivaetc

1-) Princiacutepios de FuncionamentoOs releacutes de sobretensatildeo em geral satildeo apresentados em duas versotildees construtivasa) Releacutes de sobretensatildeo instantacircneos (59 I)b) Releacutes de Sobretensatildeo temporizados (59 T)c) As unidades INSTANTANEAS mais antigas de releacutes de sobretensatildeo foram construiacutedas baseadas no principio da ATRACcedilAtildeO ELETROMAGNEacuteTICA tipos Plunger ou Hinged conforme foram apresentados anteriormente Neste caso os valores das faixas de tensotildees de utilizaccedilatildeo bem como de atuaccedilatildeo descontados de releacutes devem ser cuidadosamente analisados considerando que em tais tipos os ajustes satildeo efetuados atraveacutes das regulagens de distancia entre o nuacutecleo e a armadura moacutevel e que correspondem aos valores de equiliacutebrio desenvolvidos entre as accedilotildees MOTORA da forccedila magneacutetica contra a OPOSITORA da forccedila mecacircnica Atualmente existe uma tendecircncia crescente em substituir tais tipos de releacutes EM pelos modelos estaacuteticos cada vez mais presentes em sistemas eleacutetricos Tal iniciativa de justifica considerando que aleacutem destes serem bem mais raacutepidos do que aqueles (por exemplo tST= 8 mseg e tEM = 15 mseg) comeccedila a existir tambeacutem pequenas vantagens econocircmicas de custo e de manutenccedilatildeo (reposiccedilatildeo de peccedilas importadas) aleacutem do grande incentivo do programa de nacionalizaccedilatildeo contribuindo com o

desenvolvimento tecnoloacutegico moderno para fabricaccedilatildeo de componentes de estado soacutelido em detrimento da tecnologia eletromecacircnica Finalmente o que merece especial atenccedilatildeo ainda diz respeito aos baixos valores de carga (VA) que os releacutes estaacuteticos impotildeem aos TPrsquos comparados com os equivalentes EM (ver tabela fornecida em cataacutelogos de fabricantes de tais releacutes)d) Os releacutes de sobretensatildeo temporizados satildeo em sua maioria construiacutedos baseados no principio da INDUCcedilAtildeO ELETROMAGNETICA atraveacutes principalmente do tipo disco de induccedilatildeoConstrutivamente tais tipos de releacutes satildeo anaacutelogos aos de corrente exceto que suas bobinas satildeo caracterizadas por elevados valores de impedacircncias enquanto que nos releacutes de corrente deve-se ter pelo contrario baixos valores Estas imposiccedilotildees satildeo imprescindiacuteveis considerando os efeitos sempre que possiacutevel de baixo carregamento(VA) para os TCrsquos e TPrsquos Da mesma forma que foi apresentado para releacutes de corrente esta bobina de tensatildeo apresenta TAPES de entrada que em geral varia na faixa de

Tapes de 55 a 140 V para tensatildeo nominal de 115 V

Tapes de 110 a 280 V para tensatildeo nominal de 230 V Aleacutem do TAPE a ser escolhido para se ajustar um releacute se sobretensatildeo temporizado eacute necessaacuterio tambeacutem estabelecer uma relaccedilatildeo entre o tempo de desligamento do releacute em funccedilatildeo do valor de sobretensatildeo ocorrido no sistema tal relaccedilatildeo eacute conseguida atraveacutes das curvas caracteriacutesticas de operaccedilatildeo destes releacutes as quais podem ser escolhidas no mesmo

A figura VI19 nos mostra um exemplo de tais caracteriacutesticas

Fig VI19 Caracteriacutesticas de Operaccedilatildeo ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de sobretensatildeo Temporizado

Observaccedilatildeo em releacutes EM de sobretensatildeo tipo disco de induccedilatildeo normalmente existe um anel para tensionamento da mola a qual permite ajustar o releacute para operar em valores intermediaacuterios aqueles definidos pelos pontos representativos das varias curvas do DT Em geral estes ajustes de fabrica satildeo tais que o releacute deveraacute fechar seus contatos em qualquer curva DT na tensatildeo do TAPE e reabri-los quando a tensatildeo variar de + 5 daquele valor

2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees

Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer

agrave atuaccedilatildeo do releacute

Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo

RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27

Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc

3) Princiacutepios de Funcionamento

Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas

caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais

RELEacute FALTA DE FASE

Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro

A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica

Foto rele de sequencia de fase

FUNCIONAMENTO

Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso

PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR

INTRODUCcedilAtildeO

Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)

TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS

bull Carboneto de siliacutecio (SiC)

bull Oacutexido de zinco (ZnO)

PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS

a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica

b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema

c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO

d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO

e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana

PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO

A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo

INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS

Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)

ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS

Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema

Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10

Exemplo

Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m

Calcular a tensatildeo de surto resultante

x R kV R

R x xHxIZ

Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV

CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS

bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra

bull Descarga direta de raios

bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA

bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA

Foto de Para raio

httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss

Foto de TP

RELEacuteS DE TENSAtildeO

Satildeo releacutes utilizados na proteccedilatildeo contra variaccedilotildees de tensatildeo em circuitos eleacutetricos podendo supervisiona-los contra SOBRETENSOtildeES eou SUBTENSOtildeES em sua frequecircncia nominal (60 Hz)Analogamente ao que se apresentou para os releacutes de corrente os releacutes de tensatildeo podem ser INSTAcircNTANEOS ou TEMPORIZADOS independentemente de serem Eletromecacircnicos ou Estaacuteticos

RELEacuteS DE SOBRETENSAtildeO Nordm ANSI 59

Conforme o proacuteprio nome diz satildeo releacutes designados aacute proteccedilatildeo ou controle contrasobretensotildees em circuito eleacutetricos operando em sua frequecircncia nominal as quais podem ser originadas atraveacutes de vaacuterios fatores tais como perdas de carga aberturas monopolares queima de fusiacuteveis em uma soacute fase geradores com excitaccedilatildeo excessivaetc

1-) Princiacutepios de FuncionamentoOs releacutes de sobretensatildeo em geral satildeo apresentados em duas versotildees construtivasa) Releacutes de sobretensatildeo instantacircneos (59 I)b) Releacutes de Sobretensatildeo temporizados (59 T)c) As unidades INSTANTANEAS mais antigas de releacutes de sobretensatildeo foram construiacutedas baseadas no principio da ATRACcedilAtildeO ELETROMAGNEacuteTICA tipos Plunger ou Hinged conforme foram apresentados anteriormente Neste caso os valores das faixas de tensotildees de utilizaccedilatildeo bem como de atuaccedilatildeo descontados de releacutes devem ser cuidadosamente analisados considerando que em tais tipos os ajustes satildeo efetuados atraveacutes das regulagens de distancia entre o nuacutecleo e a armadura moacutevel e que correspondem aos valores de equiliacutebrio desenvolvidos entre as accedilotildees MOTORA da forccedila magneacutetica contra a OPOSITORA da forccedila mecacircnica Atualmente existe uma tendecircncia crescente em substituir tais tipos de releacutes EM pelos modelos estaacuteticos cada vez mais presentes em sistemas eleacutetricos Tal iniciativa de justifica considerando que aleacutem destes serem bem mais raacutepidos do que aqueles (por exemplo tST= 8 mseg e tEM = 15 mseg) comeccedila a existir tambeacutem pequenas vantagens econocircmicas de custo e de manutenccedilatildeo (reposiccedilatildeo de peccedilas importadas) aleacutem do grande incentivo do programa de nacionalizaccedilatildeo contribuindo com o

desenvolvimento tecnoloacutegico moderno para fabricaccedilatildeo de componentes de estado soacutelido em detrimento da tecnologia eletromecacircnica Finalmente o que merece especial atenccedilatildeo ainda diz respeito aos baixos valores de carga (VA) que os releacutes estaacuteticos impotildeem aos TPrsquos comparados com os equivalentes EM (ver tabela fornecida em cataacutelogos de fabricantes de tais releacutes)d) Os releacutes de sobretensatildeo temporizados satildeo em sua maioria construiacutedos baseados no principio da INDUCcedilAtildeO ELETROMAGNETICA atraveacutes principalmente do tipo disco de induccedilatildeoConstrutivamente tais tipos de releacutes satildeo anaacutelogos aos de corrente exceto que suas bobinas satildeo caracterizadas por elevados valores de impedacircncias enquanto que nos releacutes de corrente deve-se ter pelo contrario baixos valores Estas imposiccedilotildees satildeo imprescindiacuteveis considerando os efeitos sempre que possiacutevel de baixo carregamento(VA) para os TCrsquos e TPrsquos Da mesma forma que foi apresentado para releacutes de corrente esta bobina de tensatildeo apresenta TAPES de entrada que em geral varia na faixa de

Tapes de 55 a 140 V para tensatildeo nominal de 115 V

Tapes de 110 a 280 V para tensatildeo nominal de 230 V Aleacutem do TAPE a ser escolhido para se ajustar um releacute se sobretensatildeo temporizado eacute necessaacuterio tambeacutem estabelecer uma relaccedilatildeo entre o tempo de desligamento do releacute em funccedilatildeo do valor de sobretensatildeo ocorrido no sistema tal relaccedilatildeo eacute conseguida atraveacutes das curvas caracteriacutesticas de operaccedilatildeo destes releacutes as quais podem ser escolhidas no mesmo

A figura VI19 nos mostra um exemplo de tais caracteriacutesticas

Fig VI19 Caracteriacutesticas de Operaccedilatildeo ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de sobretensatildeo Temporizado

Observaccedilatildeo em releacutes EM de sobretensatildeo tipo disco de induccedilatildeo normalmente existe um anel para tensionamento da mola a qual permite ajustar o releacute para operar em valores intermediaacuterios aqueles definidos pelos pontos representativos das varias curvas do DT Em geral estes ajustes de fabrica satildeo tais que o releacute deveraacute fechar seus contatos em qualquer curva DT na tensatildeo do TAPE e reabri-los quando a tensatildeo variar de + 5 daquele valor

2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees

Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer

agrave atuaccedilatildeo do releacute

Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo

RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27

Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc

3) Princiacutepios de Funcionamento

Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas

caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais

RELEacute FALTA DE FASE

Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro

A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica

Foto rele de sequencia de fase

FUNCIONAMENTO

Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso

PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR

INTRODUCcedilAtildeO

Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)

TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS

bull Carboneto de siliacutecio (SiC)

bull Oacutexido de zinco (ZnO)

PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS

a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica

b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema

c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO

d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO

e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana

PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO

A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo

INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS

Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)

ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS

Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema

Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10

Exemplo

Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m

Calcular a tensatildeo de surto resultante

x R kV R

R x xHxIZ

Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV

CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS

bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra

bull Descarga direta de raios

bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA

bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA

Foto de Para raio

httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss

desenvolvimento tecnoloacutegico moderno para fabricaccedilatildeo de componentes de estado soacutelido em detrimento da tecnologia eletromecacircnica Finalmente o que merece especial atenccedilatildeo ainda diz respeito aos baixos valores de carga (VA) que os releacutes estaacuteticos impotildeem aos TPrsquos comparados com os equivalentes EM (ver tabela fornecida em cataacutelogos de fabricantes de tais releacutes)d) Os releacutes de sobretensatildeo temporizados satildeo em sua maioria construiacutedos baseados no principio da INDUCcedilAtildeO ELETROMAGNETICA atraveacutes principalmente do tipo disco de induccedilatildeoConstrutivamente tais tipos de releacutes satildeo anaacutelogos aos de corrente exceto que suas bobinas satildeo caracterizadas por elevados valores de impedacircncias enquanto que nos releacutes de corrente deve-se ter pelo contrario baixos valores Estas imposiccedilotildees satildeo imprescindiacuteveis considerando os efeitos sempre que possiacutevel de baixo carregamento(VA) para os TCrsquos e TPrsquos Da mesma forma que foi apresentado para releacutes de corrente esta bobina de tensatildeo apresenta TAPES de entrada que em geral varia na faixa de

Tapes de 55 a 140 V para tensatildeo nominal de 115 V

Tapes de 110 a 280 V para tensatildeo nominal de 230 V Aleacutem do TAPE a ser escolhido para se ajustar um releacute se sobretensatildeo temporizado eacute necessaacuterio tambeacutem estabelecer uma relaccedilatildeo entre o tempo de desligamento do releacute em funccedilatildeo do valor de sobretensatildeo ocorrido no sistema tal relaccedilatildeo eacute conseguida atraveacutes das curvas caracteriacutesticas de operaccedilatildeo destes releacutes as quais podem ser escolhidas no mesmo

A figura VI19 nos mostra um exemplo de tais caracteriacutesticas

Fig VI19 Caracteriacutesticas de Operaccedilatildeo ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de sobretensatildeo Temporizado

Observaccedilatildeo em releacutes EM de sobretensatildeo tipo disco de induccedilatildeo normalmente existe um anel para tensionamento da mola a qual permite ajustar o releacute para operar em valores intermediaacuterios aqueles definidos pelos pontos representativos das varias curvas do DT Em geral estes ajustes de fabrica satildeo tais que o releacute deveraacute fechar seus contatos em qualquer curva DT na tensatildeo do TAPE e reabri-los quando a tensatildeo variar de + 5 daquele valor

2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees

Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer

agrave atuaccedilatildeo do releacute

Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo

RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27

Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc

3) Princiacutepios de Funcionamento

Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas

caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais

RELEacute FALTA DE FASE

Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro

A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica

Foto rele de sequencia de fase

FUNCIONAMENTO

Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso

PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR

INTRODUCcedilAtildeO

Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)

TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS

bull Carboneto de siliacutecio (SiC)

bull Oacutexido de zinco (ZnO)

PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS

a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica

b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema

c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO

d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO

e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana

PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO

A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo

INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS

Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)

ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS

Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema

Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10

Exemplo

Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m

Calcular a tensatildeo de surto resultante

x R kV R

R x xHxIZ

Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV

CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS

bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra

bull Descarga direta de raios

bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA

bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA

Foto de Para raio

httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss

2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees

Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer

agrave atuaccedilatildeo do releacute

Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo

RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27

Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc

3) Princiacutepios de Funcionamento

Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas

caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais

RELEacute FALTA DE FASE

Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro

A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica

Foto rele de sequencia de fase

FUNCIONAMENTO

Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso

PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR

INTRODUCcedilAtildeO

Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)

TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS

bull Carboneto de siliacutecio (SiC)

bull Oacutexido de zinco (ZnO)

PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS

a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica

b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema

c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO

d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO

e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana

PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO

A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo

INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS

Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)

ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS

Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema

Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10

Exemplo

Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m

Calcular a tensatildeo de surto resultante

x R kV R

R x xHxIZ

Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV

CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS

bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra

bull Descarga direta de raios

bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA

bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA

Foto de Para raio

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caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais

RELEacute FALTA DE FASE

Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro

A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica

Foto rele de sequencia de fase

FUNCIONAMENTO

Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso

PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR

INTRODUCcedilAtildeO

Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)

TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS

bull Carboneto de siliacutecio (SiC)

bull Oacutexido de zinco (ZnO)

PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS

a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica

b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema

c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO

d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO

e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana

PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO

A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo

INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS

Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)

ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS

Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema

Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10

Exemplo

Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m

Calcular a tensatildeo de surto resultante

x R kV R

R x xHxIZ

Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV

CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS

bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra

bull Descarga direta de raios

bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA

bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA

Foto de Para raio

httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss

FUNCIONAMENTO

Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso

PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR

INTRODUCcedilAtildeO

Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)

TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS

bull Carboneto de siliacutecio (SiC)

bull Oacutexido de zinco (ZnO)

PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS

a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica

b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema

c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO

d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO

e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana

PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO

A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo

INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS

Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)

ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS

Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema

Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10

Exemplo

Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m

Calcular a tensatildeo de surto resultante

x R kV R

R x xHxIZ

Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV

CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS

bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra

bull Descarga direta de raios

bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA

bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA

Foto de Para raio

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d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO

e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana

PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO

A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo

INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS

Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)

ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS

Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema

Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10

Exemplo

Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m

Calcular a tensatildeo de surto resultante

x R kV R

R x xHxIZ

Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV

CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS

bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra

bull Descarga direta de raios

bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA

bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA

Foto de Para raio

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x R kV R

R x xHxIZ

Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV

CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS

bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra

bull Descarga direta de raios

bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA

bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA

Foto de Para raio

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