75885-Equipamentos Eletricos - Disjuntores

CURSO DE FORMAÇÃO DE OPERADOR DE INSTALAÇÃO TURMA:

ANO:

EQUIPAMENTOS ELÉTRICOSDISJUNTORES

INSTRUTOR:

Í N D I C E

INTRODUÇÃO.........................................................................................1

CONCEITO..............................................................................................1

CONSTITUIÇÃO......................................................................................3

ARCO ELÉTRICO .................................................................................. .5

MEIOS DE EXTINÇÃO DO ARCO........................................................... 5

CARACTERÍSTICAS DOS MEIOS DE EXTINÇÃO....................................6

CLASSIFICAÇÃO DOS DISJUNTORES......................................................8

DESCRIÇÃO DOS DISJUNTORES QUANTO AO MEIO DE EXTINÇÃO..... 8

MECANISMO DE ACIONAMENTO..........................................................23

ARMÁRIO DO DISJUNTOR....................................................................29

CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES DO DISJUNTOR............................33

SINALIZAÇÃO/ALARME...........................................................................34

EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS - DISJUNTORES 2

INTRODUÇÃO

Chamamos de interruptores todos os elementos que são colocados no tema, com a função de interromper ou restabelecer a corrente elétrica.

Basicamente existem 3 tipos básicos, dependendo de sua função

• Chaves seccionadoras quando a interrupção (ou restabelecimento sem corrente.

Chaves seccionadoras sob carga, quando interrompe ou restabelece a corrente nominal, porem não tem capacidade de interromper as correntes. de curto circuito.

Disjuntores, quando a interrupção (ou restabelecimento) for com a passagem de corrente elétrica, tanto corrente de carga como corrente de defeito.

Os disjuntores são requeridos para controlar circuitos elétricos de potência por abertura e fechamento com supervisão automática ou manual. Eles são chamados a intervir apenas ocasionalmente, mas deve apresentar garantia de operação, mesmo quando chamado a intervir após um longo período de repouso.

CONCEITO

Disjuntor é um equipamento que tem como função manter ou interromper um circuito elétrico, sob condições de carga ou de falha. Sua função principal, entretanto, é isolar automaticamente partes defeituosas em sistemas de potência.


CONSTITUIÇÃO

A figura 1 ilustra as partes básicas de um disjuntor.


Um disjuntor geralmente é constituído de quatro partes:

- Câmara de interrupção

É um meio fechado, contém um conjunto de contatos, um fixo e um móvel, colocados no circuito, a interromper ou a proteger com seu dispositivo de extinção do arco.

- Um Mecanismo de Fechamento e Abertura de Contatos

Este mecanismo deve permitir:

Fechamento

• brusco com velocidade independente do operador;• com travamento dos contatos na posição fechado, após o termino desta

operação;• com acúmulo de energia para a abertura;

• que não pode ser interrompido, quando iniciado

Disparo

• brusco, com velocidade independente do operador;• automático, por relés ou manual;• que não pode ser interrompido, quando iniciado.

Religamento

• o mecanismo de acúmulo de energia deve permitir a realização do ciclo open-close-open, ou seja, abrir-fechar-abrir.

- Uma Estrutura

A estrutura geralmente é composta de base e coluna polar, esta coluna tem a finalidade de isolar a alta tensão existente nas câmaras de interrupção, como também servir de suporte para as mesmas.


Logo, uma estrutura tem a finalidade de sustentação, equilíbrio e isolamento.

- Um Circuito de Comando e Controle

Este circuito deve permitir:

• Comandar a liberação do mecanismo de acionamento para a realização da operação desejada;

• Controlar as condições de pressão do meio de extinção;• Controlar pela pressão, as condições do meio de acionamento!• Alarmar e sinalizar quaisquer anormalidades;

O ARCO ELÉTRICO

Entre os fenômenos que se verificam durante as operações de fechamento e de abertura de um circuito elétrico, assume importância especial o arco elétrico. ou seja, o canal condutor fortemente ionizado e luminoso, produzido pela passagem de corrente elétrica em um gás, visto que o modo pelo qual ela se desenvolve e pode ser extinta, condicionam de modo determinante, as características construtivas e funcionais dos dispositivos de comando.

Quando os contatos móvel e fixo se encontram em contato, diz-se que o disjuntor está fechado e a corrente é limitada, segundo a lei de OHM unicamente pela resistência.

Para interromper o circuito deve-se comandar o disjuntor no sentido de separar os dois contatos (móvel e fixo). Ao começar o movimento, estabelece-se uma tensão entre os contatos e com conseqüente formação de um arco elétrico.

Logo, pelo exposto acima, podemos deduzir que o arco elétrico deve ser considerado como um elemento que em qualquer disjuntor acompanha a interrupção da corrente.

MEIOS DE EXTINÇÃO DO ARCO

Quando os contatos de um interruptor se abrem, é necessário favorecer a extinção do arco, e sucessivamente, o restabelecimento do isolamento entre os próprios contatos, de modo que a rigidez dielétrica entre eles, se torne superior à tensão de restabelecimento. A operação de interrupção é tanto mais difícil quanto mais elevadas forem as correntes a interromper, da tensão do circuito em que se opera e das suas características.


CARACTERÍSTICAS DOS MEIOS DE EXTINÇÃO:

• INTERRUPÇÃO EM AR À PRESSÃO ATMOSFÉRICA

Para a extinção de um arco elétrico, que se desenvolve no ar à pressão atmosférica, são seguidos diversos processos que podem ser:

a. Alongamento e resfriamento do arcob. Emprego de câmaras desionizantesc. Sopro magnético.d. Rapidez da abertura : reduz-se o tempo de duração do arco,e. Fracionamento do arco : subdivide o arco em arcos mais curtos em série entre

si, de modo que as tensões nas extremidades não ultrapas sem 250 v.

• INTERRUPÇÃO EM ÓLEO

Quando o ambiente no qual se verifica a interrupção for constituída de óleo mineral, os fenômenos que se verificam no instante em que o contato móvel se afasta do fixo, são de modo geral, da mesma natureza dos descritos no parágrafo precedente. Todavia, a interposição do óleo provocando o rápido esfriamento do arco e dos contatos, permite que se tenha uma tensão de forma que, a distancias iguais, são muitas vezes superiores à que se obtém no ar.

»

Os processo que se seguem à extinção do arco são basicamente:

a. Alongamento e resfriamento do arco

Quando o contato móvel deixa os fixos, manifestam-se os dois arcos que superaquecem o óleo circundante, provocando sua decomposição e a gaseificação, com a formação predominante de hidrogênio, acetileno e metano.

As bolhas de gás se formam e tendem a se dirigir para o alto, obrigando o arco a se alongar simultaneamente, o gás deixa o lugar ao óleo frio circundante, que em contato com o arco, o resfria facilitando sua extinção.

b. Auto-Sopramento do arco

Os disjuntores com este principio são os chamados de óleo reduzido.

Na interrupção do circuito, nasce um arco entre os contatos, que é alongado verticalmente e empurrado dentro da câmara de extinção existente.


A presença do arco provoca a decomposição e gaseificação do óleo contido na câmara. A bolha que se forma não podendo expandir-se livremente acaba por provocar um rápido deslocamento do fluido isolante circundante ao arco. Este efeito, denominado auto-sopramento, provoca um resfriamento intenso da coluna ionizada em todo seu comprimento, o que comporta um aumento muito rápido da tensão de operação entre os contatos e, portanto, a extinção do arco.

• INTERRUPÇÃO A AR COMPRIMIDO

É efetuada empurrando o arco com um forte jato de ar comprimido. O arco torna-se alongado, resfriado de modo extremamente eficaz e extinto. Além disso extraem-se rapidamente os gases ionizados a ele associados, pondo o espaço entre os contatos, em condições de suportar a tensão transitória de restabelecimento.

Nos disjuntores a ar comprimido, de construção recente, as câmaras de interrupção são mantidas constantemente cheias de ar comprimido o que permite tornar mais rápida a operação de abertura e reduzir-se o consumo de ar necessário para toda interrupção, (cerca de 50%).

A extinção obtida com o ar comprimido, apresenta características notavelmente diversas, em relação à obtida com o óleo. Antes de tudo com ar comprimido pode-se obter poderes de interrupção muito mais elevados. Em segundo lugar, um disjuntor a ar comprimido bem construído, está sempre em condições de abrir uma linha em vazio, sem reativamento, dado que a quantidade de ar soprado é independente do valor da corrente a interromper.

• INTERRUPÇÃO À HEXAFLUORETO DE ENXOFRE (SF6)

A extinção do arco elétrico pode ser obtida também por meios diferentes dos convencionais, como o óleo e o ar, tanto comprimido como a pressão atmosférica. Desde há alguns anos, existem de fato no mercado e são utilizados nos sistemas de tensão elevada, (acima de 60kv), os disjuntores nos quais o meio de extinção do arco é constituído de SF6. O SF6 é um gás que apresenta comportamentos particulares na extinção do arco, uma vez que possui dois requisitos fundamentais:

1 - Um elevado valor de rigidez dielétrica;

2 - Uma elevada velocidade de restabelecimento de rigidez dielétrica, quando a causa do arco seja extinta.

A rigidez do SF6 à pressão atmosférica é de 2 a 3 vezes maior que a do ar e seu valor a 3kg/cm2 de pressão é comparável com a do óleo mineral tratado.

Do ponto de vista funcional, a interrupção em atmosfera de SF6 é feita de modo semelhante ao que se pode obter com o ar comprimido, mesmo se as pressões de funcionamento sejam normalmente mais baixas.


CLASSIFICAÇÃO DOS DISJUNTORES:

Quanto ao meio de extinção / isolamento

• À seco• À sopro magnético• À vácuo• À ar comprimido• À gás SF6 :

- única pressão- dupla pressão

• À óleo

DESCRIÇÃO DOS DISJUNTORES QUANTO AO MEIO DE EXTINÇÃO

DISJUNTORES À SECO

Estes disjuntores são equipamentos de baixa tensão, utilizados como chaves para a proteção de motores, geradores, transformadores, capacitores ou circuitos diversos. Podem ser empregados também como chaves de alimentação ou derivação de redes monofásicas ou trifásicas. São próprios para instalações abrigadas, em quadros e painéis.

Eles normalmente são acompanhados de relés de sobrecarga (térmicos) e de relés eletromagnéticos para proteção contra curto - circuitos Ainda podem vir em bobinas de mínima tensão, como proteção para queda de tensão

As figuras 2 e 3 ilustram estes disjuntores.

EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS - DISJUNTORES

FIGURA 2 DISJUNTORES A SECO

9

FIGURA 3

DISJUNTOR À SOPRO MAGNÉTICO

Sendo um condutor percorrido por uma corrente contínua, em um campo magnético com linhas de força ortogonais ao eixo do condutor, este último estará sujeito a uma força eletromagnética, que tenderá a fazê-lo movimentar-se em uma determinada direção.

Este fenômeno é utilizado nos disjuntores de corrente contínua para fazer deslocar rapidamente o arco para dentro de uma câmara desionizante . A corrente a ser interrompida percorre um selenóide, munido de duas expansões ferro-magnéticas, que constituem os pólos N e S de um eletroimã No interior das duas expansões polares, são sistematizadas dois chifres que terminam na câmara desionizante.


Quando o disjuntor se abre. o arco que se forma e solicitado por forcas eletromagnéticas, a deslocar-se rapidamente para cima e a entrar na câmara desionizante, onde é resfriado e extinto.

Sendo a ação no arco totalmente análoga àquela de um violento sopro de ar os disjuntores que aproveitam este artifício, são chamados disjuntores a sopro magnético.

DISJUNTORES À VÁCUO

As propriedades do vácuo como meio isolante são, de ha muito tempo conhecidos. As dificuldades técnicas, fez com que a introdução desses disjuntores fosse postergada para inicio da década de 60, sendo que sua produção em grandes volumes para média tensão, começou realmente no inicio dos anos 70.

O disjuntor à vácuo representa a tendência mais moderna na área de media tensão até 38KV. Vários pontos concorrem para uma aceitação cada ver maior destes disjuntores no mercado. Podemos citar alguns, como:

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

- Praticamente não requerem manutenção, possuindo uma vida extremamente longa, em termos de números de operações à plena carga, e em curto circuito;

- Devido ao reduzido percurso do contato, requerem pouca energia mecânica para operá-los, tendo consequentemente, acionamentos mais leves, duráveis e de operação mais silenciosa;

- A relação capacidade de rutura/volume é bastante grande, tornando estes disjuntores bem apropriados para uso em cubículos.

DISJUNTOR À ÓLEO

DISJUNTOR À PEQUENO VOLUME DE ÓLEO (PVO)

As figuras 4 e 5 ilustram este tipo de disjuntor:

FIGURAS 4 E 5

LEGENDA DAS FIGURAS 4 E 5

1 - Indicador do nível do óleo

2 - Válvula de descarga de gás

3 - Blindagem superior

4 - Terminal superior

5 - Câmara de extinção

6 - Terminal inferior

7 - Isolador de suporte

8 - Indicador de posição

9 - Estrutura suporte do disjuntor

10 - Circuito de comando e controle

11 - Mecanismo de manobra

12 - Guia do contato móvel

13 - Contato móvel

14 - Haste de acionamento

15- Isolador superior

16- Isolador inferior

Um disjuntor é dito á pequeno volume de óleo, quando o óleo é utilizado para extinção do arco e principalmente, como agente regenerador do espaço entre contatos, e não como isolante das partes energizadas.

Nestes o isolamento é efetuado praticamente por elementos sólidos. Não necessita portanto, de grande volume de óleo. Este tipo de disjuntor, comporta sempre um elemento separado para cada fase e se constitui geralmente de:

- Um isolador superior (item 15), contendo a câmara de interrupção com os contatos fixos e os terminais de corrente, (item 4 e 6). Terminal de corrente é a parte condutora do circuito principal, destinada a sua ligação elétrica a um circuito externo.

- Um isolador inferior (item 16), usado como suporte e fixador do disjuntor a estrutura de sustentação, além de isolar o disjuntor fase-terra e por onde internamente, pode locomover-se a haste de acionamento (item 14), que é ligada ao mecanismo de manobra (item 11). Haste de acionamento e a peça responsável pela transmissão dos movimentos de fechamento e abertura do disjuntor.

- Uma cabine contendo o mecanismo da manobra (item 11).

Geralmente a energia necessária para o fechamento do disjuntor, e fornecida por um sistema de molas. No entanto o mecanismo pode ser pneumático ou hidráulico.

Para tensões maiores que 138 KV, estes disjuntores apresentam varias câmaras de interrupção em série, proporcionando o aumento da capacidade de interrupção, assim como o seu nível de tensão,

DISJUNTOR À GRANDE VOLUME DE ÓLEO (GVO)

Um disjuntor é dito a grande volume de óleo, quando o óleo alem de sua função de agente para extinção do arco, é utilizado como agente isolante.

Este disjuntor se constitui basicamente de:

- Um tanque metálico (fig.6 item 1), contendo óleo isolante mineral e contatos fixos (fig.6 item 6).

- Buchas isolantes (fig.6 item 2), com uma haste central condutiva, tendo em um extremo a câmara de extinção e os contatos fixos, e no outro os terminais externos de ligação ao barramento.

- Um jogo de contatos móveis, acionado por um mecanismo de comando externo, em geral acionado por ar comprimido, molas, circuito hidráulico ou haste isolante.

A figura 6 ilustra este tipo de disjuntor.

LEGENDA

1-Tanque met

álico2- Bucha isolante3- Câmara de extinção4- Terminal externo5- Haste central isolante6- Contato móvel7- Contato fixo

FIGURA 6

— A

DISJUNTOR A AR COMPRIMIDO

Neste tipo de disjuntor, o mecanismo eletropneumático preenche duas funções, simultaneamente, ou seja, a de proporcionar a operação mecânica do disjuntor, através da abertura e fechamento dos contatos e também a de efetuar a extinção do arco elétrico.

A fim de que o ar comprimido possa cumprir com êxito as funções de meio acionador, de meio extintor e isolante do disjuntor, ele deve ter características de pureza, ausência de umidade e pressão adequada para tal Isto e conseguido através de centrais de ar comprimido, compostas de compressores filtros desumidificadores, etc.

Estes tipos de disjuntores apresentam sempre um elemento separado para cada fase que se constitue geralmente de:

- Uma câmara de interrupção (item I), com os contatos e terminais externos de corrente.

- Um isolador suporte (item 9), conduzindo o sistema de ar comprimido e uma haste de acionamento para o mecanismo de controle

- Um armário de controle (item 10), com os dispositivos para comando do sistema de abertura e fechamento do disjuntor.

- Um reservatório de ar comprimido (item 11), podendo ser alimentado por um único compressor, ou por uma central de ar comprimido.

Quando de tensões elevadas, são utilizadas várias câmaras em serie, acopladas com capacitores e resistências de acoplamento.

A figura 7 ilustra um disjuntor de 500 kv com 6 (seis) câmaras de extincão

FIGURA 7

A figura 8 mostra a parte interna de uma câmara de interrupção

FIGURA 8

LEGENDA DAS FIGURAS 7 E 8

1. CÂMARAS DE EXTINÇÃO - Em cada módulo "Y" existem quatro câmaras de interrupção. Cada câmara contêm um par de contatos.

2. CAPACITORES - Têm a finalidade de proporcionar uma distribuição uniforme de tensão, entre as câmaras principais durante a operação de abertura. São 4 capacitores em cada polo em "Y" e 2 em cada polo em "T".

3. ISOLADORES DE CONTROLE - São ocos e têm a finalidade de permitir a passagem do ar através deles durante o fechamento e a abertura.

4. ANÉIS ANTI-CORONA - A finalidade dos anéis é evitar a formação de descargas elétricas, através do ar ao redor das extremidades onde estão instaladas. Efeito este conhecido por "corona", resultante da ionização do ar nas proximidades de um condutor energizado.

5. VÁLVULAS DE SOPRO

6 VÁLVULAS DE ALÍVIO DE PRESSÃO

7 CONTATOS MÓVEIS

8. CONTATOS FIXOS

9. ISOLADORES-SUPORTES - Colunas de isoladores que suportam mecanicamente os módulos. Dentro delas encontram-se as hastes de acionamento do disjuntor.

10. CABINE DE CONTROLE

11. RESERVATÓRIO DE AR COMPRIMIDO - Contém ar-comprimido a pressão de 31,2 Kg/cm2

12. RESISTORES DE PRÉ-INSERÇÃO - Sua finalidade é reduzir as sobre-tensões, provocadas no sistema, pela operação de fechamento dos disjuntores. São 4 resitores por fase, todos instalados no módulo em "Y" Somente os disjuntores do tipo DLVF possuem resistores de pré-inserção.

Sobretensão decorrentes do chaveamento de disjuntores, são denominadas sobretensão de manobras ou surtos de manobras, e sua importância torna-se maior em sistemas de tensões nominais mais elevadas.

Abaixo, mostramos como operam os resistores de pré-inserção

DISJUNTOR ABERTORESISTORES NÃO INSERIDOS E CONTATOS ABERTOS

DISJUNTOR FECHANDO

RESISTORES JA INSERIDOS E CONTATOS AINDA A B E R T O S

DISJUNTOR NO INSTANTE DO FECHAMENTO

RESISTORES INSERIDOS E CONTATOS FECHADOS

(DISJUNTOR INSTANTES APÓS O FECHAMENTO

RESISTORES NÃO INSERIDOS E CONTATOS PERMANECENDO FECHADOS

DISJUNTOR À GÁS "SF6"

Um disjuntor é dito ã gás SF6, quando este e utilizado como meio para extinguir o arco e também como isolante à terra.

O SF6 é um gás inerte, sem cor, inodoro, não tóxico quando não esta em contato com o ar e não inflamável, de alta rigidez dielétrica (2.5 a 3 o vezes a ao ar), excelente condutibilidade térmica e estabilidade química e grande poder de extinção de arco.

Este processo é utilizado nos sistemas de tensões acima de 60 kv. Para tensões maiores que 138 kv possuem várias câmaras de extinção em série com capacitores e/ou resistências de acoplamento.

Existem atualmente em operação nos sistemas de potência dois tipos de disjuntores a SF6.

- Disjuntores à dupla pressão (fig 9): a extinção do arco se faz através de um jato, (item 3), de SF6 proveniente de uma câmara. Alta pressão (item 1) alimentada por um sistema auxiliar de compressores; este fato passa pela região de separação dos contatos (item 1), indo em seguida para a tubulação de baixa pressão, (item 3).

FLUXO DE GÁS. APÓS A RUPTURA

LEGENDA

1 - CÂMARA DE ALTA PRESSÃO2 - REGIÃO DE SEPARAÇÃO DOS CONTATOS3 - JATO4 - TUBULAÇÃO DE BAIXA PRESSÃO

FIGURA 9

- Disjuntor com pressão única, (fig. 10): a extinção do arco se faz, por um jato de SF6, provocado por um pistão (item 4), que permanece parado, enquanto o cilindro (item 2), que serve de base dos contatos móveis, (item 2), se desloca comprimindo o gás na abertura e aspirado no fechamento.

DISJUNTOR À DUPLA PRESSÃO

DISJUNTOR À PRESSÃO ÚNICA

NO MOMENTO DA EXTINÇÃO DO ARCO

LEGENDA

1 - CONTATO FIXO2 - CONTATO MÓVEL E CILINDRO DE SOPRO3 - VÁLVULA DE SOPRO (PROVOCA O JATO)4 - PISTÃO FIXO5 - HASTE DE ACIONAMENTO.

FIGURA 10

Cilindro de sopro é um cilindro móvel, que comprime o gás SF6, na câmara de compressão quando de seu deslocamento durante a operação de abertura do disjuntor.

Quanto ao mecanismo para comando dos disjuntores a SF6, este pode ser hidráulico, utilizando-se o óleo sob alta pressão/pneumático. utilizando o ar comprimido obtido de um compressor.

MECANISMO DE ACIONAMENTO

Os mecanismos de acionamento podem ser Pneumático, hidráulico ou á mola e em todos os casos mono ou tripolar.

MECANISMO MONOPOLAR - Quando existe um mecanismo de operação, por fase/polo, permitindo a abertura/fechamento de cada fase independentemente. Nestes disjuntores é possível a realização de aberturas e religamentos monopolares. Estes sistemas são utilizados para disjuntores com tensão menor ou igual a 230 kv.

MECANISMO TRIPOLAR - Quando existe apenas um mecanismo para as três fases. Com este mecanismo não é possível a realização de aberturas e religamentos monopolares. Neste sistema, a interligação entre o mecanismo e as três fases, é realizada através de um conjunto bielas/manivelas.

Classificação quanto ao mecanismo de abertura e fechamento (sistema de acionamento)

- Pneumático

- Hidráulico

- Mola-motor.

ELETRO-PNEUMÁTICO - Este tipo de mecanismo possui um circuito pneumático, que tem a função de proporcionar as condições nominais de ar comprimido, para o eficiente funcionamento dos mecanismos de abertura e fechamento.

De uma maneira geral, estes sistemas são compostos de:

1 - Reservatórios de ar comprimido - que deverão permitir um mínimo de cinco (5) operações de abertura e fechamento sem recarga, a partir da pressão nominal.

2 - Um moto-compressor que deverá restabelecer a pressão dos reservatórios até a nominal.

3- Dispositivos com contatos para sinalização e alarme de qualquer anormalidade no moto-compressor, ou no nível de pressão estabelecido para cada circuito-pneumático tais como: manômetros, pressostatos e válvulas de segurança.

4 - Válvula de drenagem - cada reservatório deverá ter uma válvula de dre-nagem, e devem ser drenados periodicamente, a fim de evitar a passagem de água para as válvulas.

5 - Eletroválvulas - são um conjunto de bobina e válvula. O pistão da válvula é pressionado, geralmente, por uma mola. Quando a bobina é energizada, ela desloca o núcleo, que empurra ou puxa o pistão da válvula, contra a ação da mola. Esta operação permite a liberação do ar comprimido, para as válvulas principais, as quais realizarão o fechamento e abertura do disjuntor. Quando a bobina é desenergizada, a mola desloca o pistão da válvula, cortando o fluxo do ar.

A figura 11 ilustra o sistema eletro-pneumático.

MA PS

LEGENDA

M - MOTOR

C - COMPRESSOR

VA - VÁLVULA ANTI-RETORNO

MA - MANÔMETRO

PS - PRESSOSTATO

VS - VÁLVULA DE SEGURANÇA

RSC - RESERVATÓRIO CENTRAL

RS-1/2/3 - RESERVATÓRIO DO POLO 1. 2 e 3

EV - ELETROVÁLVULA DE ABERTURA.

PA -1,2 e 3 - PISTÃO DE ACIONAMENTO DO DISJUNTOR

FIGURA 11

Este tipo de sistema possui um circuito hidráulico que tem a função de proporcionar as condições nominais do óleo. sobre pressão, para o eficiente funcionamento dos mecanismos de abertura e fechamento.

De um modo geral, estes mecanismos são compostos de:

1 - Uma moto-bomba que deverá restabelecer a pressão do circuito.

2- Uma bomba-manual utilizada no caso de defeito da moto-bomba ou falta de tensão de serviço.

3 - Acumuladores - consistem basicamente de um cilindro oco com um pistão no seu interior, que separa o óleo do nitrogênio. Assim o nitrogênio funciona como uma mola. Isto é. o óleo que chega nos acumuladores, desloca o pistão comprimindo o nitrogênio obtendo desta forma, a pressão desejada no circuito hidráulico.

4 - Dispositivos com contatos para sinalização e alarme de qualquer anomalia, no sistema hidráulico, tais como pressostatos e válvula de segurança.

5 - Reservatório anti-pulsação - tem a finalidade de amortecer a pulsação existente no óleo provocada pelas bombas.

6 - Macaco - é um componente que tem a finalidade de movimentar a haste de acionamento e consequentemente os contatos móveis.

7 - Reservatório de óleo - recipiente para abastecimento de óleo do sistema.

8 - Eletroválvulas - quando são energizadas, liberam o óleo para as válvulas principais, as quais realizarão o fechamento ou abertura do disjuntor quando desenergizado, corta o fluxo do óleo.

A figura 12 ilustra este tipo de acionamento.

FIGURA 12

LEGENDA DA FIGURA 12

1- RESERVATÓRIO AUXILIAR

2- ACUMULADORES DE ENERGIA

3- MACACO

4- BLOCO OPERACIONAL (ELETROVÁLVULA DE FECHAMENTO E

ABERTURA)

5- PRESSOSTATO

6 - RESERVATÓRIO

7 - BOMBA MANUAL

8 - RESERVATÓRIO ANTI-PULSAÇÃO

9 - VÁLVULA DE SEGURANÇA

10 - MOTO-BOMBA

À MOLA - M O T O R

De um modo geral, os mecanismos de acionamento ã mola possuem:

1 - Motor Elétrico para o carregamento das Molas de Fechamento.

2 - Molas

3 - Uma Manivela para carregamento Manual das Molas, no caso de Defeito do Motor Elétrico ou Falta de Tensão.

4 - Dispositivos para Sinalização Local e Remota de "Molas Carregadas" e "Molas Descarregadas".

A figura 13 ilustra este tipo de mecanismo

MECANISMO DE ACIONAMENTO A MOLA

FIGURA 13

ARMÁRIO DO DISJUNTOR

No armário encontra-se normalmente, todos os dispositivos para comando e controle dos disjuntores.

Estes dispositivos diferem de acordo com o meio de extinção e o meio de acionamento, mas existem aqueles que são comuns a quase todos os armários dos disjuntores que são:

1 – Botoeira de fechamento – dispositivo que deve ser pressionado quando se que acionar o progresso de fechamento de um disjuntor. Geralmente é de cor vermelha, ( ver fig. 14).

2– Botoeira de abertura – dispositivo que deve ser pressionado, quando se quer acionar o progresso de abertura de um disjuntor. Geralmente é de cor verde, ( ver fig. 14).

3- Chave seletora – dispositivo que seleciona como será feita a operação.Normalmente esta chave possui duas posições: “Local” e “Remota”, mas em alguns casos, possui também a posição “desligada” ( Ver figura 15).

4- Resistência de aquecimento - todo armário deve possuir essa resistência, devida à necessidade de um aquecimento permanente, com o objetivo de reduzirmos ao máximo a umidade, evitando-se oxidação.

5 - Iluminação - uma lâmpada responsável pela iluminação do armário do disjuntor.

6 - Contador de operação - dispositivo que tem a finalidade de contar o número total de operações, realizadas pelo disjuntor.

7 - Indicador de posição - dispositivo mecânico que indica, no disjuntor, se os contatos do circuito principal estão na posição fechado ou na posição aberto Para indicar estas posições, usam-se vários símbolos, tais como:

Posição Aberta:* cor "verde"* Letra "O"* palavra "aberta"* palavra "off

Posição Fechada:* cor "vermelha"* letra "I"* palavra "fechado"* palavra "ON"

8 - Relés - dispositivos responsáveis pelo comando elétrico de fechamento e abertura, proteção e sinalização do disjuntor, tais como:

RELÉ DE FECHAMENTO - energizado ao pressionar a botoeira de fechamento. A sua energização provocará a energização da ou das eletroválvulas de fechamento, e consequentemente o fechamento do disjuntor.

RELÉ DE ABERTURA - sua energização é efetuada pela botoeira de abertura, pelos relés de proteção do disjuntor, ou pela cadeia de proteção associada.

RELÉ DE DISCORDÂNCIA DE PÓLOS - Após uma ordem de fechamento ou abertura, todos os pólos envolvidos devem receber a ordem e efetuar a operação. Se por acaso, um dos pólos não opera, o referido relé é energizado, mandando abrir os pólos que se encontram fechados.

RELÉ DE ANTI-REFECHAMENTO - tem a finalidade de evitar um segundo fechamento do disjuntor, se houver sido mantida a ordem de abertura. A figura 16 ilustra o armário de um disjuntor.

FIGURA 16

LEGENDA

1 - LÂMPADA PARA ILUMINAÇÃO DO ARMÁRIO

2.3,4,5 - RELÉS

6 - INTERRUPTOR DO CIRCUITO MOTO-BOMBA

7 - CHAVE SELETORA LOCAL-REMOTO

8 - CONTADOR DE OPERAÇÃO DA MOTO-BOMBA

9 - CONTADOR DE OPERAÇÕES DAS FASES A - B - C

10- LÂMPADA DE SINALIZAÇÃO DO BLOQUEIO DE FECHAMENTO

11- BOTOEIRA DE ABERTURA DOS CIRCUITOS 1 e 2

12 -CONTATOS DE COMANDO DA MOTO-BOMBA

13 -RELÉ TÉRMICO

14- RESISTÊNCIA DE AQUECIMENTO

15- BOMBA MANUAL/TOMADA DE ALIMENTAÇÃO DO MOTOR

16- MOTOR

17 - PRESSOSTATO

18 - BOTOEIRA DE FECHAMENTO.

CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES DOS DIJUNTORES:

Os disjuntores são caracterizados por valores de certas grandezas, as quais limitam o seu funcionamento. Dentre elas, citamos as seguintes:

TENSÃO NOMINAL

É a tensão normal para a qual foi o disjuntor projetado para operar.

CORRENTE NOMINAL OU INTENSIDADE MÁXIMA DE SERVIÇO

É a corrente que o disjuntor suporta em trabalho permanente, sem excessivo levantamento da temperatura nos contatos.

CAPACIDADE MÁXIMA DE RUTURA

É dada em KVA. É o produto da tensão do circuito em KV, pela capacidade de interrupção em ampéres.

CORRENTE MOMENTÂNEA DE CURTO CIRCUITO

É o valor instantâneo máximo da corrente, depois do incidente do curto circuito que o disjuntor suporta.

OPERAÇÃO DO DISJUNTOR

Antes de qualquer operação de fechamento ou abertura, verificar se existe alguma sinalização associada ao disjuntor que desejamos comandar. Alguns disjuntores possuem duas operações locais: Acionamento elétrico local e Acionamento manual local. De um modo geral, a operação elétrica local se resume em colocar a chave seletora do armário do disjuntor, na posição "local" e acionar a botoeira desejada (fechamento ou abertura).

O acionamento mecânico local existe em disjuntores cujos dispositivos de acionamentos são de natureza hidráulica ou à mola. Essa alternativa de acionamento, é utilizada numa emergência, como por exemplo, falha no sistema elétrico.

A operação remota é comandada da Sala de Comando.

SINALIZAÇÃO/ALARME

Os disjuntores possuem dispositivos com contatos para sinalização e alarme de qualquer anomalia. Estas sinalizações/alarmes se encontram no quadro sinótico dos painéis da sala de comando e diferem de um disjuntor para outro. A ocorrência de qualquer uma das sinalizações, deverá ser comunicada ao engenheiro do Serviço de Operação.

ALARME SINALIZAÇÃO

INTERPRETAÇÃO CONSEQÜÊNCIA OBSERVAÇÕES

Bloqueio de fechamento

Houve uma queda de pressão de óleo no disjuntor de 340 bares "nominal" para "235" bares

O disjuntor ficou com o fechamento to-talmente bloqueado

Deverá ser sinalizado moto-bomba ligada.

Abertura au-tomática

A pressão de óleo caiu de 340 bares "nominal" para 205 "bares'

O disjuntor abre automaticamente. O disjuntor ficou com bloqueio de abertura manual "remota/local".

Deverá ter ocorrido sinalização de bloqueio de fechamento Deverá ter ocorrido sinalização moto-bomba ligada.

Falta de ten-são "250 vdc". circuito de abertura.

Anormalidade no circuito de abertura Desarmado o quick lag do circuito de abertura.

Abertura automática bloqueada.

Ocorrerá sinalização de bloqueio na abertura automática. Rearmar o quick -lag.

Discordânciade pólos.

Numa operação do disjuntor ocorreu falta de simultaneidade, na atuação dos três pólos, isto é, não houve sincronismo entre os três

Abertura dos três pólos.

Falta de tensão DC "Circuito de fechamento"

Anormalidade no circuito de fechamento. Desarmado o quick-lag do circuito de fechamento.

Comando de fecha-mento bloqueado

Rearmar o quick-lag.

Alarme 1o

estágio, poloA, B e C.

A pressão de gás SF6 em um dos pólos, caiu de 5,5 bares para 4,5 bares.

Diminuição de iso-lamento na câmara de interrupção.

Existe uma sinalização de alarme 1o estágio para cada polo

Alarme 2o

estágio.A pressão de gás SF6, em um dos pólos, caiu de 5,5 bares a um valor de pressão inferior ou igual a 4,4 bares.

A pressão de gás é insuficiente podendo comprometer a operação do disjuntor. O disjuntor abre automática mente.

Deverá ter ocorrido alarme 1o estágio Deverá sinalizar abertura automática

Bloqueio a abertura ma-nual.

Ocorreu um vazamento de óleo de maneira que, a pressão caiu de 310 bares a 205 bares.

Bloqueio a abertura do disjuntor.

Deverá ter sinalizado bloqueio de fechamento.

Moto-bomba ligada.

Ocorreu o restabeleci-mento da pressão de óleo no disjuntor, até a pressão nominal.

A moto-bomba en-contra-se em funcio-namento normal.

Moto-bomba desligada

O disjuntor está com pressão de óleo normal A moto-bomba está danificada.

A moto-bomba não está funcionando.■

Caso a moto-bomba esteja danificada, utilizar se necessário, o sistema manual de restabelecimento de pressão e comunicar ao eng° do Serviço de operação.

A seguir, mostraremos as sinalizações referentes a um tipo de disjuntor, com meio de extinção/isolamento à gás SF6 e acionamento hidráulico.

Documents

75885-Equipamentos Eletricos - Disjuntores