Disjuntor de alta tenso

Prof. Jos Batista

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.

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.

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.

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.

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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