Pt 05 Disjuntores de Alta Tensão
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Disjuntor de alta tenso
Prof. Jos Batista
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Definio
Dispositivo de
manobra e proteo
que permite a abertura
ou fechamento de
circuitos de potncia
em quaisquer
condies de
operao, normal e
anormal, manual
(manobra) ou
automtica (proteo).
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Princpios de interrupo da corrente eltrica
A operao de qualquer interruptor se faz separando
os seus respectivos contatos.
Durante esta separao, em virtude da energia
armazenada no circuito, h o surgimento do arco
eltrico, o qual precisa ser prontamente eliminado,
sob pena de conseqncias danosas ao sistema.
O arco formado, dessa forma, torna-se agora o meio
de continuidade do circuito.
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Princpios de interrupo da corrente eltrica
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Princpios de interrupo da corrente eltrica
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Princpios de interrupo da corrente eltrica
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Princpios de interrupo da corrente eltrica
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Durante a ocorrncia de curtos-circuitos em condies de extrema
assimetria nas proximidades de centrais geradoras, a passagem das
correntes de falta pelo primeiro zero pode sofrer atrasos da ordem de
alguns ciclos, com consequente prolongamento do tempo de arco.
Essa condio e causada pelos elevados valores da relao X/R, a
atenuao rpida da componente CA e lenta das componentes CC
das correntes de falta, caractersticos da vizinhana de estacoes
geradoras. Sua ocorrncia pode constituir um problema
particularmente serio para disjuntores rpidos, com tempo de
interrupo nominal de dois ciclos. Nesses disjuntores, o tempo de
abertura (intervalo entre o reacendimento do sinal de abertura e a
efetiva separao dos contatos) e inferior ou igual a 1,5 ciclo,
enquanto sua capacidade interruptora (quenching capability) e
limitada a um perodo de cerca de 40 ms a partir do inicio do
movimento dos contatos.
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Tempos de abertura
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Tempos de abertura
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Os valores assimtricos das correntes de curtos-circuitos so empregados
para a determinao da capacidade dos equipamentos em suportar os efeitos
dinmicos das correntes de falta. J os valores simtricos so usados para
determinar as capacidades de interrupo dos dispositivos de seccionamento
(por exemplo, disjuntores), as capacidades de suportar os efeitos trmicos
produzidos pelas correntes de falta, e para definir os ajustes dos dispositivos
de proteo contra sobrecorrente.
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Princpios de interrupo da corrente eltrica
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O - Open
C - Close
t = trs minutos para disjuntores em que o religamento rpido no e
previsto.
t = 0,3 s para disjuntores em que o relaxamento rpido e previsto.
t = trs minutos.
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Valores de Placa
Tenso nominal em Vca;
Nvel de isolamento;
Freqncia nominal de operao
Corrente nominal de operao.
Tempo de interrupo em ciclos: 3-8 ciclos em 60
Hz. NBR IEC 62271-100:2006
Equipamentos de alta-tensao.
Parte 100: Disjuntores de alta tensao de corrente alternada.
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Funes dos disjuntores
A principal funo dos disjuntores:
Interrupo de correntes de falta
O disjuntor deve ser capaz de interromper correntes
normais de carga,
Correntes de magnetizacao de transformadores e
reatores
As correntes capacitivas de bancos de capacitores
E linhas em vazio.
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Diagrama funcional de operao
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Tipos comuns de disjuntores
Disjuntor a ar comprimido;
Disjuntor a leo;
Disjuntor a vcuo;
Disjuntor a SF6 (Hexafluoreto de enxofre).
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Disjuntor a leo
Possuem cmaras de extino onde se fora o fluxo
de leo sobre o arco.
Geralmente utiliza-se leo mineral, devido as suas
destacadas caractersticas de isolante e extintor, foi
usado desde os primeiros tempos na fabricao de
disjuntores.
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Disjuntores a ar comprimido
As suas caractersticas de rapidez de operao (abertura e fecho) aliadas s boas propriedades extintoras e isolantes do ar comprimido, bem como a segurana de um meio extintor no inflamvel, quando comparado ao leo, garantem uma posio de destaque a estes disjuntores nos nveis alta tenso.
Tem como desvantagem o alto custo do sistema de gerao de ar comprimido e uso de silenciadores quando instalados prximos a residncias.
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Disjuntores a ar comprimido
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O ar comprimido utilizado
para a manobra e a
extino do ar produzido
e armazenado a uma
presso de 250 bar sem
para se tornar um ar com o
mnimo de umidade, e
reduzido no armrio central
por meio da vlvula de
reduo a 30 bar.
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Disjuntores a ar comprimido
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Disjuntor a leo
Dentre os disjuntores a leo tem-se:
A grande volume de leo (GVO);
A pequeno volume de leo (PVO);
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Disjuntor a leo
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Disjuntor (GVO)
Possuem cmaras de
extino onde se fora o
fluxo de leo sobre o arco.
So geralmente utilizados
em mdia e alta tenso at
230kV.
Possuem grande
capacidade de ruptura em
curto-circuitos.
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Disjuntor (PVO)
Cobrem em mdia tenso, praticamente, toda a
gama de capacidades de ruptura de 63kA.
No nvel de 138kV a sua capacidade de ruptura por
cmara est limitada a um mximo de 20kA, o que
equivale a dizer que para maiores correntes de curto
circuito, (31,5; 40 e 50kA), deve-se empregar varias cmaras em srie com o uso obrigatrio de
capacitores de equalizao e acionamento mais
possante.
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Disjuntor (PVO)
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Disjuntor a vcuo
Ausncia de meio extintor gasoso ou lquido.
O vcuo apresenta excelentes propriedades dieltricas, portanto a extino do arco ser de forma mais rpida.
A eroso de contato mnima devido curta durao do arco;
Praticamente no requerem manuteno, possuindo uma vida extremamente longa em termos de nmeros de operaes a plena carga e em curto circuito
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Disjuntor a vcuo
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Disjuntor a vcuo
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Disjuntor a SF6
SF6 um gs incolor, inodoro, no inflamvel,
estvel e inerte at cerca de 5000C comportando-
se como um gs nobre.
Utilizado para tenses de ordem maior ou igual que
AT.
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Disjuntor a SF6
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Valores de Placa
Resistores de Abertura
Os resistores de abertura eram usados, sobretudo, para
atenuar as solicitaes impostas aos disjuntores no processo
de abertura, visando facilitar a interrupo de correntes de
carga e de falta em situaes especiais.
Um valor tpico de resistor era 200-300 ohms por cmara para cargas
caacitivas.
forma de insero do resistor de abertura e a seguinte:
Fecham-se os contatos da cmara auxiliar.
Abrem-se os contatos da cmara principal.
Abrem-se os contatos da cmara auxiliar.
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Valores de Placa
Resistores de Abertura
Resistores de abertura para equalizao de tenses
entre as cmaras do disjuntor
Resistores de abertura para reduo de sobretenses
durante a abertura de pequenas correntes indutivas
Resistores de abertura para a reduo da taxa de
crescimento e pico da TRT (tenso de restabelecimento
transitrio) em faltas terminais e quilomtricas
Resistores de abertura para reduo da tenso de
restabelecimento na abertura de correntes capacitivas
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Res. Carga capacitiva
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