Disjuntores de Média Tensão

O que são?

Disjuntores são equipamentos com a função de interromper a corrente elétrica de um circuito em condições anormais sendo as mais comuns sobrecargas ou curto circuito, e também em condições normais como um desligamento para desenergização de um circuito.

 

Origem

Em 1879 Thomas Edison, fez um pedido de patente para seu sistema de interrupção de energia, através da utilização de fusíveis, a fim de proteger a fiação de um circuito contra curtos circuitos e sobrecargas. Já no ano de 1924 o engenheiro Hugo Stoltz criou um dispositivo que foi o precursor do moderno disjuntor térmico-magnético que conhecemos nos dias atuais principalmente em nossas residências.

 

Funcionamento

Os diversos tipos de disjuntores existentes no mercado possuem características semelhantes quanto ao funcionamento, porém com uma grande variedade de detalhes.

O dispositivo de média tensão tem várias diferenças comparados ao que conhecemos em nossa residência, uma delas e muito fácil de perceber é o tamanho. Mas não é só isso, para nossa residência compramos um disjuntor baseado apenas na corrente e curva de atuação que melhor atende a carga alimentada.

Os equipamentos de média tensão geralmente não tem uma corrente definida para abertura e sim uma corrente máxima de operação, ficando a cargo de um relé externo conectado ao conjunto com a definição dos parâmetros de abertura. O conjunto pode ser composto apenas por um relé primário acoplado aos pólos do disjuntor ou através de um relé secundário eletrônico, fonte de alimentação de controle interno, conjunto de TP’s e TC’s, disparador capacitivo ou sistema de no-breaks.

Os disjuntores de média tensão devido principalmente ao seu tamanho possuem mecanismo de acionamento para realizar a abertura ou fechamento dos contatos, essa operação deve ser o mais rápido possível.

Nos dispositivos de média tensão são utilizadas molas que são tensionadas manualmente através de alavancas ou manivelas ou também através de sistemas motorizados. Quando acionadas as molas, estas são descarregadas realizando a abertura ou fechamentos dos contatos

Outra característica dos disjuntores comparados a chaves seccionadores comuns é a propriedade de extinção do arco elétrico que ocorre durante a abertura dos contatos. Ao se interromper a passagem de corrente elétrica de um circuito ocorre um fenômeno chamado “arco elétrico”. Este fenômeno é ocasionado pela passagem da corrente elétrica através do ar ou do meio isolante. Tendo em vista que o ar ou o meio isolante possui uma rigidez dielétrica maior que a do contato do disjuntor, ocorre uma elevação da temperatura durante esta passagem de corrente. Esta grande elevação de temperatura pode ocasionar danos aos equipamentos e componentes que estiverem próximos. A magnitude do arco elétrico depende principalmente do nível de curto circuito, tempo de atuação do relé e tempo de abertura do disjuntor.

 

Tipos de Disjuntores de Média Tensão

A fim de se evitar que as manobras de abertura venham a provocar danos nos contatos, os disjuntores possuem sistema de detecção de arco, os disjuntores são classificados conforme o tipo de meio de extinção de arco utilizada, os mais comuns encontrados no mercado são:

• A Vácuo
• De Grande Volume de Óleo (conhecidos como GVO)
• De Pequeno Volume de Óleo (conhecidos como PVO)

Disjuntores a Vácuo

Estes disjuntores utilizam o vácuo de sua câmara para extinção do arco elétrico. É considerado um dos melhores sistemas existentes já que no vácuo não há a decomposição de gases. Como não há a queima e a oxidação dos contatos elétricos do disjuntor, proporciona ao equipamento uma maior vida útil.

Visto que o pólo é um recipiente que deve possui uma vedação perfeita, caso seja identificado qualquer avaria, o sistema deve ser desligado de forma segura, se possível através de seccionamento a montante, e o pólo ou o conjunto deve ser substituído imediatamente.

Disjuntor a Vácuo 13,8 kV

Disjuntores a Óleo

 Utilizam óleo isolante nos pólos dos contatos para extinção de arco elétrico. Nas subestações ou cabines primárias podemos encontrar 02 modelos de disjuntores que utilização óleo como elemento de extinção de arco: disjuntores de pequeno volume de óleo (ou somente PVO) e disjuntores de grande volume de óleo (ou somente GVO).

Os disjuntores do tipo GVO são mais antigos e possuem grande capacidade de ruptura durante um curto circuito.

Os disjuntores do tipo PVO são um aprimoramento dos antigos GVO, estes equipamentos possuem um pólo para cada fase do circuito, mas a sua abertura é simultânea em todos os contatos.

Disjuntor PVO 13,8 kV

Disjuntor GVO 13,8 kV

O óleo mineral isolante sempre foi utilizado devido as suas características de resfriamento e dielétricas de extinção de arco. Quando ocorre a abertura ou fechamento dos contatos, por conta do arco elétrico ocorre a elevação da temperatura dentro da câmara de extinção

Disjuntores a Gás (SF6)

 Os disjuntores a gás utilizam o gás hexafluoreto de enxofre (ou simplesmente SF6). É transparente, inodoro, não inflamável e quimicamente estável. O SF6 é um ótimo isolador elétrico principalmente na extinção de arco elétrico.

Durante as operações de abertura e fechamento dos contatos o SF6 está presente em todos os pontos da câmara de extinção, proporcionando um resultado bastante eficaz na extinção do arco, diminuindo consideravelmente os danos nos contatos elétricos, e conseqüentemente os gastos com manutenção.

Disjuntor a gás 13,8 kV

 

Fonte: EA – Engenheiros Associados

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