cap4 Religador e seccionador

Prévia do material em texto

4-1
Capítulo 4 RELIGADOR E SECCIONALIZADOR 
 
4.1 Introdução 
 
Com o advento dos primeiros sistemas de distribuição de energia elétrica, surgiram os fusíveis para 
protegê-los contra sobrecorrentes indesejáveis. 
 
A maior vantagem dos fusíveis é o preço. No entanto, é um barato que pode se tornar caro, 
principalmente, quando são empregados na proteção de alimentadores radiais longos, pois, apresentam as 
seguintes desvantagens: 
 
• Ao fundirem, se faz necessário a ação de uma pessoa para substituí-los, demandando dinheiro e tempo, 
prejudicando assim a continuidade do serviço. 
 
• Com o envelhecimento, as suas características corrente x tempo podem ser alteradas, levando-os à fusão 
em valores de correntes inferiores aos admissíveis; 
 
• Não fazem a distinção entre defeitos permanentes e transitórios. 
 
Esta última desvantagem pesa muito, pois, segundo dados estatísticos, a maioria dos curtos-circuitos 
que ocorrem num sistema de distribuição aéreo de condutores nus, são de natureza transitória. As causas 
típicas são : 
 
• Galhos de árvores que tocam às fases; 
• Pequenos animais ao subirem às estruturas; 
• Pássaros maiores ao pousarem nas estruturas ou nos condutores; 
• Ventanias fortes que levam os condutores a se tocarem; 
• Materiais metálicos que são atirados contra a rede; 
• Descargas atmosféricas ou surtos de manobra que provocam disrupção nos isoladores; 
• Outras. 
 
É importante comentar que estas causas são inerentes às redes construídas com condutores nus e 
aéreos. Hoje, a tendência é a construção de redes de distribuição primárias e secundárias com condutores 
isolados. Com isso, elimina-se boa parte desses problemas, aumenta-se a segurança das pessoas e animais 
contra choques elétricos e melhora-se, consideravelmente, a continuidade do fornecimento de energia elétrica. 
 
A partir dos problemas das redes aéreas, constituídas por condutores nus, descritos acima, foi 
desenvolvido um equipamento que realiza, automaticamente, uma seqüência de desligamentos ou disparos e 
religamentos, a fim de testar se o defeito é permanente ou transitório. Este equipamento, denominado 
religador, interrompe o circuito quando ocorre um curto-circuito, e religa-o após um pequeno intervalo de 
tempo (da ordem de segundos ou menos), proporcionando, com isso, alta probabilidade de desaparecimento 
do defeito. 
 
Após o surgimento do religador, foi desenvolvido o seccionalizador. Este conta o número de disparos 
do religador. Após um certo número de contagem, previamente ajustado, o seccionalizador, abre seus 
contatos, isolando o trecho defeituoso. 
 
Neste capítulo serão estudados os princípios de operação de religadores e seccionalizadores, bem 
como a filosofia de coordenação envolvendo estes e outros equipamentos de proteção, que são empregados 
para protegerem, contra sobrecorrentes, os sistemas de distribuição. 
 
 
 
 
 4-2
4.2 Religador 
 
 Basicamente, um religador é constituído por um mecanismo automático projetado para abrir e fechar 
circuitos em carga ou em curto-circuito, comandado por relés de sobrecorrente de ação indireta (alimentados 
por TCs, geralmente de bucha), que realizam as funções 50 e 51, e por um relé de religamento (função 79). 
 
 Atualmente, os dispositivos sensores e de controle de um religador são microprocessadores 
dedicados que realizam as funções 50, 51 e 79 e muito mais. São os chamados religadores microprocessados 
ou numéricos de multifunção. 
 
Para extinguir os arcos elétricos inerentes às operações de chaveamento de circuitos em carga ou 
curto-circuito, os reliagadores usam mecanismos e meios de interrupção similares aos disjuntores. Os meios 
de interrupção mais comuns são: óleo isolante; câmara de vácuo; gás (SF6). Na atualidade, este último é o 
mais empregado. 
 
 O religador ao sentir uma condição de sobrecorrente, interrompe o circuito, religando-o 
automaticamnete, após um tempo predeterminado. Se perceber, no momento do religamento, que o defeito 
ainda persiste, repete a seqüência “disparo x religamento” , até três vezes consecutivas. Após o quarto 
disparo, o mecanismo de religamento é travado, deixando aberto o circuito. 
 
A repetição da seqüência “disparo x religamento”, permite que o religador teste repetidamente se o 
defeito desapareceu, possibilitando diferenciar um defeito transitório de um permanente. 
 
Geralmente, um regador é projetado para realizar, no máximo, 3 religamentos seguidos por 4 
disparos, entretanto, permite ajuste para trabalhar com 1, 2 ou 3, sendo que, após o último previamente 
ajustado, permanece aberto, até que seja fechado pela ação do operador. Os disparos podem ser rápidos (ou 
instantâneos) e lentos (ou temporizados). 
 
Para melhor entendimento da operação, considere-se um religador instalado na saída de num 
alimentador (Fig. 4.1) e ajustado para desenvolver quatro disparos, dois rápidos (ou instantâneos), seguidos 
por dois lentos (ou temporizados), conforme a seqüência representada na Fig. 4.2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
R X 
F IF 
Fig. 4.1 – Religador instalado na saída do alimentador na S/E 
t (s) 
I (A) 
I CARGA 
IFALTA 
Fig. 4.2 – Seqüência de operação do religador 
Neste instante o religador trava, 
deixando o circuito aberto (bloqueio) 
 4-3
 Se a falta for permanente, o religador desenvolverá a seqüência completa, isto é, realizará 3 
religamentos e 4 disparos. Após o quarto disparo, permanecerá aberto até receber o comando de fechamento, 
local ou remotamente. 
 
 Se a falta desaparecer antes do último desligamento, o religador não bloqueará o circuito e, 
dentro de um certo intervalo de tempo (tempo de rearme ou de ressete ou de restabelecimento), da ordem 
de segundos, rearmará ou restabelecerá, ficando preparado para realizar novamente a seqüência que está 
ajustado. Na maioria dos religadores. Este tempo é ajustado previamente. 
 
4.2.1 Aplicação e especificação 
 
 A aplicação básica de religadores é na proteção de alimentadores primários de distribuição. São 
instalados geralmente na saída de alimentador da subestação; em ponto do tronco que, por razões técnicas, se 
faz necessário diminuir a zona de proteção do equipamento a montante; em derivações longas e carregadas; 
em circuitos que passam por áreas muito arborizadas e/ou sujeitas a grande intensidade de descargas 
atmosféricas (índice ceraúnico elevado). 
 
 Para se especificar corretamente um religador, os seguintes pontos devem ser observados: 
 
• Tensão nominal: Igual ou superior a tensão máxima entre fases (tensão composta ou de linha) do circuito 
no qual vai ser ligado; 
• Corrente nominal: Deverá ser maior do que a corrente de carga máxima do circuito multiplicada pelo 
fator de crescimento ou de transferência de carga (corrente de operação do sistema); 
• Capacidade de interrupção: Igual ou maior do que a corrente de curto-circuito máxima, valor 
assimétrico, no ponto de instalação; 
• NBI: Compatível com a classe de tensão do circuito que vai ser ligado. 
• Correntes e curvas de atuação ajustáveis (ajustes): Devem permitir coordenação e/ou seletividade com 
outros equipamentos de proteção a montante e a jusante. 
 
4.2.2 Seqüências e curvas de operação 
 
 Os religadores possuem um sistema de controle que permite que sejam operados com temporização 
dupla, ou seja, pode-se escolher uma seqüência de operação tal que efetuem disparos rápidos e lentos, 
conforme os ajustes previamente definidos. De acordo com a operação mais conveniente do sistema elétrico, 
escolhe-se esta seqüência, podendo ser todos os disparos rápidos, ou todos lentos ou uma combinação. O 
mais comum é ajusta-la para disparos rápidos seguidos por lentos. 
 
 Os disparos rápidos são desenvolvidos por unidades instantâneas (50) ou por unidades de tempo 
dependente (51),com curvas características rápidas (curvas baixas) dos tipos inversas ou definidas. Já os 
disparos lentos são conseguidos através de unidades de tempo dependente (51), com curvas características 
lentas (curvas altas), também inversas ou definidas. 
 
 Para melhor entendimento, considere-se o religador da Fig. 1, ajustado para operar de acordo com a 
curvas INST. 1 e RET. 2 (Fig. 4.4) e com a seqüência: 2 disparos rápidos (instantâneos) seguidos por 
1 lento (temporizado) , conforme a Fig. 4.3 , onde: tR1 e tR2 , são os intervalos de religamentos 
previamente ajustados (tempos de religamentos) e tI1 e t2T , são os tempos de disparos (tempos de 
desligamentos). Os tempos tI1 e t2T são obtidos das curvas INST. 1 e RET. 2 (Fig. 4.4), para a corrente 
de curto-circuito (IFALTA). 
 
 
 
 
 
 
 
 4-4
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A maioria dos religadores permitem ajustes de disparos segundo curvas de tempos dependentes e/ou 
de tempos definidos (Fig. 4.5). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
t(s)
Fig. 4.4 – Curvas características de religador: tempos dependentes 
INST. 1
INST. 2
IFALTA I(A
RET. 1
RET. 2 
• 
• t1I 
t2T 
t (s) 
I (A) 
I CARGA 
IFALTA 
Fig. 4.3 – Seqüência de operação: 2 rápidas + 1 retardada 
Bloqueio 
tI1 tI1 t2T 
tR1 tR2 
t(s)
Fig. 4.5 – Curvas características de religador: tempos dependentes e definidos 
INST. 1
INST. 2
IFALTA I(A)
RET. 1
RET. 2 
• 
•t1I
t2T 
 4-5
 
 
 Resumindo, os religadores permitem os seguintes ajustes: corrente mínima de atuação; seqüência 
de operação; curvas características; intervalo de religamento; tempo de rearme. 
 
4.2.3 Critérios para ajustes 
 
 De modo geral, os religadores atuais possuem TCs nos seus interiores (geralmente TCs de bucha), no 
entanto, alguns tipos necessitam que seja feita o dimensionamento da relação destes transformadores (RTC), 
outros não. Quando necessário, deve-se empregar os critérios dados a seguir. 
 
A corrente nominal primária do TC deve ser maior do que a razão entre o curto-circuito máximo (no 
ponto da instalação) e o fator de sobrecorrente do TC (FS). Geralmente, FS=20 . 
 
FS
I
I MAX,CCP , N ≥ (4.1) 
 
A corrente nominal primária do TC deve ser maior do que a máxima corrente de carga a ser 
considerada: 
 
MAX , CARGAP , N IkI ×≥ (4.2) 
 
 Na determinação das correntes mínimas de disparo de religador, usam-se, basicamente, os mesmos 
critérios empregados para as unidades 51 de fases. A diferença é que, as correntes mínimas de atuação destas 
unidades são ajustadas com base nas correntes indiretas (correntes secundárias de TCs); no caso dos 
religadores, geralmente, estas correntes são ajustadas com base nas correntes diretas das fases e neutro ou 
terra, apesar de seus sensores estarem recebendo correntes indiretas. 
 
1 – Corrente mínima de disparo dos dispositivos sensores de faltas envolvendo as fases 
 
 Com base na corrente mínima de atuação ou disparo, previamente ajustada, os sensores de faltas 
envolvendo as fases (em muitos casos, relés de fases), monitoram as correntes nas fases do sistema. Ao 
ocorrer uma sobrecorrente igual ou superior ao valor de referência (corrente ajustada), estes atuam e 
comandam a abertura ou disparo do religador. 
 
 O ajuste da corrente mínima de disparo, depende da corrente de carga máxima, no ponto de 
instalação do religador, e da corrente de curto-circuito dupla fase no final da zona protegida ou monitorada 
pelos sensores de fases. 
 
 Na medida do possível, usam-se os critérios apresentados a seguir: 
 
a) Quando o riligador for instalado ao longo da rede, a corrente de disparo por fase, deverá ser maior que a 
máxima corrente de carga medida ou convenientemente avaliada multiplicada pelo fator de crescimento de 
carga (k). 
 
MAX CARGAFASE ,D IkI ×≥ (4.3) 
 
b) Quando o riligador for instalado numa subestação, a qual não possui equipamento de proteção para 
transferência, sua corrente de disparo por fase deverá ser maior que a somatória da máxima corrente de 
carga do circuito em estudo com a máxima corrente de carga do outro circuito que, eventualmente, venha a 
ser transferido, multiplicada pelo fator de crescimento de carga (k). 
 
 ∑×≥ CIRCUITOS DOS MAX CARGAFASE ,D IkI (4.4) 
 4-6
 
c) Quando o religador for instalado numa subestação, a qual possui equipamento de proteção para 
transferência, sua corrente de disparo por fase, do circuito em estudo, deverá ser maior que a corrente de 
carga máxima multiplicada pelo fator de crescimento de carga (k). 
 
 MAX CARGAFASE ,D IkI ×≥ (4.5) 
 
O fator de crescimento de carga k , é dado pela expressão: 
n
100
a%1k 

 += 
Onde, a% é a taxa anual prevista para o crescimento e n o número de anos para o qual o estudo está sendo 
planejado. 
 
d) A corrente mínima de disparo, por fase do religador, deverá ser menor do que a corrente de curto-circuito 
bifásico dentro da sua zona de proteção, incluindo sempre que possível os trechos a serem adicionados 
quando em condição de manobras consideradas usuais. 
 
TRECHO) DO FINAL (NO 2,CCFASE ,D II Φ≤ (4.6) 
 
2 – Corrente mínima de disparo do dispositivo sensor de falta envolvendo a terra ou neutro 
 
 Este dispositivo (em muitas casos, relé de neutro) é responsável pela monitoração, com base na 
corrente mínima de atuação previamente ajustada, das correntes de faltas à terra. Quando esta corrente atingir 
valor igual ou maior do que a corrente de referência, o dispositivo atuará e comandará o disparo do religador. 
 
O ajuste dessa corrente, irá depender da corrente de desequilíbrio dos TCs e/ou do sistema, no ponto 
de instalação do religador, e da corrente de curto-circuito fase-terra mínima no final da zona protegida ou 
monitorada pelos sensores de neutro ou terra. 
 
 Na medida do possível, ajusta-se essa corrente utilizado-se os critérios dados a seguir: 
 
a) Quando o sistema for ligado em estrela aterrado, ou delta aterrado através de um transformador de 
aterramento, e não possuir cargas ligadas entre fase e terra ou neutro, a corrente de disparo de neutro 
deverá ser menor que a corrente de curto-circuito fase-terra mínimo dentro da zona de proteção do religador. 
E deverá ser maior do que 10% da corrente de carga do circuito devido erros admissíveis nos 
transformadores de corrente. 
 
TRECHO) DO FINAL (NO MIN T, ,CCNEUTRO ,DMAX ,CARGA III1,0 Φ≤≤× (4.7) 
 
b) Quando o sistema for ligado em estrela aterrado, ou delta aterrado através de um transformador de 
aterramento, e possuir cargas ligadas entre fase e terra ou neutro, a corrente de disparo de neutro deverá 
ser menor que a corrente de curto-circuito fase-terra mínimo dentro da sua zona de proteção do religador. E 
deverá ser maior do que 10% a 30% da corrente de carga do circuito devido aos desequilíbrios admissíveis 
do sistema. 
 
 TRECHO) DO FINAL (NO MIN T, ,CCNEUTRO ,DMAX ,CARGA III0,3) a 1,0( Φ≤≤× (4.8) 
 
O religador deve ser sensível, sempre que possível, ao menor curto-circuito fase-fase e fase-terra no final do 
alimentador. Geralmente, devido a carga do circuito, nem sempre é possível. Nestas condições, o religador, 
deverá, no mínimo, oferecer proteção de retaguarda para o primeiro elo-fusível instalado a montante. Caso 
não seja ainda possível, recomenda-se instalar outro religador ou seccionalizador ou chave-fusível para 
diminuir o trecho a ser protegido. Em virtude do curto-circuito fase-terra ser o mais freqüente, e o valor fase-
 4-7
terra mínimo ser o mais provável de ocorrer, o religador deverá ser ajustado sempre para ser sensível a este 
valor. 
 
3 – Outros ajustes 
 
As curvas de temporização de fase e neutro ou terradeverão ser escolhidas de modo a atender a 
coordenação com demais equipamentos de proteção a montante e a jusante, bem como os cabos de energia do 
alimentador. 
 
A seqüência de operação do religador deverá ser ajustada de acordo com as necessidades do 
circuito. As operações rápidas deverão eliminar os curto-circuitos fugitivos ou transitórios sem que haja 
queima do elo-fusível protetor. As operações temporizadas permitirão a fusão do elo-fusível quando ocorrer 
um curto-circuito permanente no trecho protegido. 
 
Os tempos de religamentos (intervalos de religamentos) deverão ser definidos em função da 
coordenação com as demais proteções instaladas a montante e a jusante. 
 
O tempo de rearme será: TREARME ≥ 1,1 x (tempo total de todas operações de abertura para a 
corrente de disparo) + 1,15 x (somatória dos tempos de intervalo de religamento). 
 
4.3 Coordenação religador x elo-fusível do lado da carga 
 
 O estudo de coordenação religador x elo-fusível do lado da carga (Fig. 4.6) é muito freqüente. A 
coordenação está assegurada quando: 
 
a) Para todos os valores de curto-circuito possíveis no trecho do circuito protegido pelo elo-fusivel, o tempo 
mínimo de fusão do elo-fusível deve ser maior do que o tempo de abertura do religador na curva rápida 
multiplicada por um fator k. 
 
t FUS. > k x t ABERT. OP. RÁPIDA (4.9) 
 
Onde, k é o fator que leva em conta a elevação da temperatura do elo-fusível durante os intervalos de tempos 
de abertura rápida do religador. É comum considerar: 
k=1,2 para 1 operação rápida; 
k=1,5 para 2 operações rápidas. 
 
b) Para todos os valores de defeitos possíveis no trecho do circuito protegido pelo elo-fusóvel, o tempo 
máximo de interrupção do elo-fusível deve ser menor que o tempo mínimo de abertura do religador na curva 
retardada. 
 
t INT. < t ABERT. OP. RET. (4.10) 
 
 A faixa de coordenação religador x elo-fusível é determinada por essas duas regras. A (a) determina 
o limite máximo (corrente máxima), enquanto a (b) estabelece o limite mínimo (corrente mínima), conforme 
pode-se observar na Fig. 4.7, onde: “A” é curva rápida ; “k x A” é “A” deslocada; “B” é a retardada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
R 
I
Fig. 4.6 – Religador na saída do alimentador e elo-fusível do lado da carga 
S 1
S 2 
∆
Trecho protegido 
 do elo-fusível S1 
 4-8
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Por segurança, a faixa de coordenação não deve incluir as correntes dos pontos limites (I1 e I2 ), conforme 
pode ser observado na Fig. 4.7. 
 
4.4 Coordenação religador x elo-fusível do lado da fonte 
 
 Esta situação é mais freqüente em subestações de distribuição, onde as saídas são equipadas com 
religadores e a proteção do transformador é feita com elo-fusível de força, no primário do mesmo (Fig. 4.8). 
Neste caso, a coordenação está garantida quando: 
 
a) O tempo mínimo de fusão do elo-fusível for maior que o tempo de abertura do religador (curva retardada) 
multiplicada pelo fator (k), para o curto-circuito trifásico no ponto de instalação do religador (Fig. 4.9). 
t FUS. > k x t ABERT. OP. RET. (4.11) 
 
Onde k , é o fator que leva em conta a elevação da temperatura do elo-fusível durante os intervalos de tempos 
de abertura rápida do religador. É comum considerar: 
k=1,8 para 2 operações rápidas + 2 retardadas; 
k=2,0 para 1 operação rápida + 3 retardadas. 
t(s) 
Fig. 4.7 – Coordenograma: religador x elo-fusível do lado da carga 
I (A) 
B 
A 
k x A 
Elo-fusível S1 
Curva de 
recozimento 
de condutor
k x tA 
tB 
Curva 
de fusão 
Curva de 
interrupção 
tA 
I1 I2 
Faixa de coordenação 
• 
• 
• 
Faixa de seletividade 
Faixa de descoordenação 
 4-9
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
t(s) 
Fig. 4.9 – Coordenograma: religador x elo-fusível do lado da fonte 
 
I (A) 
B 
I CURTO 3φ NO PONTO DE INSTAL . DO RELIG . 
Elo-fusível 
de força 
Curva de limite térmico 
de transformador 
A 
k x B 
tFUSÃO •
Fig. 4.8 – Elo-fusível protegendo o transformador e 
 religadores nas saídas dos alimentadores 
R
I
S 1
S 2
∆
R
R
S 
Elo-fusível 
de força 
 4-10
4.5 Coordenação relé x religador 
 
 É comum a realização desse estudo em duas situações: relés como proteção geral de um barramento 
do qual derivam vários alimentadores protegidos por religadores (Fig. 4.10) ou , no caso de relés ligados à 
saída de alimentador e religador conectado a jusante (Fig. 4.11). Esta última situação, é menos provável. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A coordenação relé x religador está assegurada quando as seguites critérios são satisfeitos: 
 
1o ) A curva de tempo do relé estiver mais de 0,2 s acima da curva retardada do religador (Fig. 4.12), para 
todos os valores de corrente de curto-circuito na zona de proteção do religador. 
 
tATUAÇÃO, RELÉ > tDISP. RETARD. RELIG. + 0,2s (4.12) 
 
2o ) A soma dos avanços do relé, em porcento, durante as operações de disparo do religador, menos os 
rearmes do relé, em porcento, durante os intervalos de religamento do religador, for inferior a 80% . 
 
É importante ressaltar que este critério só deve ser verificado quando o tempo de rearme ou 
restabelecimento do relé é considerável. 
 
 
RD 
R
S 1
S 2
∆
S 3
I 
Fig. 4.11 – Relés na saída do alimentador e religador a jusante 
Fig. 4.10 – Relés como proteção de retaguarda para os religadores 
R 
I
S 1
S 2 
∆
R 
R 
R
D 
 4-11
 Para melhor entendimento, considere-se o caso da Fig. 4.10, em que os relés de fase do disjuntor e o 
sensores de fase do religador estão ajustados, por exemplo, nas curvas 5 , A e B, respectivamente, dadas na 
Fig. 4.12. 
 
 
 
 
1a Critério : De acordo com as curvas está atendido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2a Critério : A verificação deste, é feita como a seguir: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Considerando os relés eletromecânicos e ajustados na curva 5, será arbitrado um tempo de rearme ou 
restabelecimento igual a 10 s : tREARME RELÉ = 10 s 
 
 Para um curto-circuito trifásico de 1200 A , das curvas, têm-se: tATUAÇÃO RELÉ = 0,60 s ; 
 tDISP. INST. RELIG. = 0,1 s ; tDIP. RETARD. RELIG.=0,3 s 
 
∆t=0,30 s , no ponto 
 mais crítico 
0,30 
0,60 
1200
I (A)
t(s) 
0,10 
Fig. 4.12 – Coordenograma : relé x religador 
•
• 
• A 
B 
5
t (s) 
I (A) 
ICARGA 
1200 
Fig. 4.13 – Seqüência de operação do religador: 2 rápidas + 1 retardada 
Bloqueio 
0,10 0,10 0,30 
0,5 3,0 
 4-12
• 1o Avanço do relé, em porcento, durante o 1o disparo rápido do religador : (0,10/ 0,60) x 100=16,7% ; 
• 1o Rearme do relé, em porcento, durante o 1o intervalo de religamento do religador : (0,5/10) x 100=5% ; 
• 2o Avanço do relé, em porcento, durante o 2o disparo rápido do religador : (0,10/0,60)x100=16,7%; 
• 2o Rearme do relé, em porcento, durante o 2o intervalo de religamento do religador : (3,0/10)x 100=30% ; 
• 3o Avanço do relé, em porcento, durante o 3o disparo retardado do religador : (0,30/0,60)x100=50% 
 
Antes de se efetuar a somatória, é importante observar : quando uma parcela (Avanço% -Rearme%), 
resultar igual ou menor que zero, deverá ser feita igual a zero, pois, o rearme do relé não pode ser superior ao 
avanço, ambos em porcentagem. 
 
A somatória, resulta: 
 
(1o Avanço % - 1o Rearme%) + (2o Avanço% - 2o Rearme% + 3oAvanço% ≤ 80% 
(16,7% -5%) + (16,7% -30%) + 50% ≤ 80% 
11,7% + 0% + 50% ≤ 80% ⇒ 61,7% ≤ 80% , então, o segundo critério está também atendido , portanto, 
neste caso, há coordenação relé x religador. 
 
4.6 Coordenação religador x religador 
 
 Para a coordenação entre dois ou mais religadores, instalados a montante e a jusante (Fig. 4.14), 
deve-se atender aos critérios dados a seguir. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) O religador de retaguarda não deve atuar na sua curva retardada, antes do religador à sua frente, para 
qualquer valor de curto-circuito dentro da zona de proteção mútua; 
 
b) A diferença entre os tempos de operação das curvas retardadas dos religadores deverá ser maior que 0,2s 
(Fig. 4.15); 
 
tDISP. RETARD. RELIG. NA RETAG. > tDISP. RETARD. RELIG. NA FRENTE + 0,2s (4.13) 
 
É muito difícil se obter coordenação entre as curvas rápidas dos religadores devido o intervalo de 
tempo entre elas ser muito pequeno, quando existe. Portanto, nesta condição, é admissível operações 
simultâneas entre os religadores. 
 
Para se conseguir a coordenação entre religadores poderão ser usadas as seguintes recomendações: 
 
• Caso a corrente de disparo dos religadores sejam iguais, utilizar curvas retardadas diferentes com 
seqüência de operação iguais, ou curvas de operações retardadas iguais com seqüências de operação 
diferentes; 
 
R1 R2 
S 1
S 2 
∆
S 3
I 
Fig. 4.14 – Religadores na saída do alimentador, na subestação, 
 e no tronco, em um ponto remoto 
 4-13
• Caso a corrente de disparo dos religadores sejam diferentes, poderão ser utilizadas curvas de operação 
retardadas, dependendo do nível de curto-circuito, ou ainda curvas de operações diferentes, atendendo o 
critério do item b. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.7 Seccionalizadores 
 
 Os seccionalizadores são dispositivos projetados para operarem em conjunto com um religador, ou 
com um disjuntor comandado por relés de sobrecorrente dotados da função de religamento (função 79). 
Portanto, devem ser ligados a jusante destes equipamentos, conforme pode ser observado na Fig. 4.16. 
 
 Atualmente os sistemas de controle dos seccionalizadores são digitais ou microprocessados, que 
realizam multifunções: proteção, medição (correntes, potências, fator de potência, etc.), registros de eventos 
(número de interrupções, tempo de duração de interrupções, natureza da interrupção, etc.) . Estas informações 
são colhidas do circuito ao qual estão conectados, através de redutores de corrente e tensão (TCs e TPs). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mecanicamente, se comportam como chaves de manobras automáticas projetadas para aberturas ou 
fechamentos, com carga (possuem meios de interrupção de arco: SF6 , câmara de vácuo), no local ou 
remotamente (através de unidades remotas interligadas por sistemas de comunicação). Não possuem 
∆t > 0,20 s , no ponto 
mais crítico 
t2 
t1 
I CURTO NA ZONA DE PROT. DO RELIG.. 2. I (A) 
t(s) 
Fig. 4.15 – Coordenograma : religador x religador 
•
• 
Curva retardada do Relig. 2 
Curva retardada do relig. 1 
R S
S 1
S 2
∆
S 3
I 
Fig. 4.16 – Seccionalizador ligado a jusante do religador 
F
Seccionalizador 
 4-14
capacidade de interrupção de correntes de curtos-circuitos. As interrupções destas correntes são feitas pelo 
religador ou disjuntor de retaguarda, comandado por relés com as funções 50, 51 e 79. 
 
4.7.1 Função de proteção 
 
A função de proteção realizada pelo seccionalizador se desenvolve de forma bastante simples e 
criativa. Isto é, a cada vez que o interruptor de retaguarda efetua um disparo ou abertura (desligamento do 
circuito), interrompendo a corrente de falta, o seccionalizadore “conta” a interrupção; após atingir o número 
de contagens previamente ajustado (uma, duas ou, no máximo, três), o seccionalizador abre os seus contatos, 
sempre com o circuito desenergizado pelo interruptor de retaguarda, isolando o trecho defeituoso sob sua 
proteção, do restante do sistema. 
 
 Para melhor esclarecimento, considerem-se as seguintes condições para o circuito representado na 
Fig 4.16 : uma falta permanente F, na zona de proteção do religador e do seccionalizador; o religador está 
ajustado para quatro disparos; e o seccionalizador está ajustado para três contagens. Portanto, o 
seccionalizador deverá isolar a área defeituosa (toda a área a jusante), logo após o religador efetuar o terceiro 
desligamento (Fig. 4.17). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
É importante observar, conforme foi dito anteriormente, que no momento da abertura do 
seccionalizador (após a terceira contagem), o circuito está desenergizado pelo religador. Portanto, o mesmo 
irá limpar a área defeituosa sem a necessidade de interromper a corrente de curto-circuito. Isto é uma 
“malandragem” bastante inteligente, pois, não é necessário dotar o seccionalizador de alta capacidade de 
interrupção de curto-circuito, o que torna-o mais barato do que um religador ou disjuntor. 
 
 De acordo com o princípio de operação do seccionalizador, deve ficar claro que o seu 
funcionamento, como dispositivo de proteção, depende de duas condições básicas: 
 
a) Na sua retaguarda deverá estar instalado um interruptor que realize disparos e religamentos automáticos; 
 
b) Os dispositivos sensores desses interruptores deverão atuar para todos os curtos-circuitos na zona de 
proteção do seccionalizador, comandando, portanto, as aberturas e fechamentos desses interruptores e, 
consequentemente, levando o seeccionalizador a desenvolver as suas contagens, que, transcorrido o número 
previamente ajustado, abrirá seus contatos, isolando o trecho defeituoso. 
 
 Se o interruptor ligado à retaguarda do seccionalizador não possuir a função de religamento, este irá 
funcionar como uma chave automática de manobra, sem a função de proteção, podendo ser aberto ou fechado 
com carga, no local ou remotamente. 
 
t (s) 
I (A) 
I CARGA
IFALTA 
Fig. 4.17 – Princípio de coordenação religador x seccionalizador 
1a cont. 2a cont. 3a cont.
Momento da 
abertura do 
seccionalizador
 4-15
 A abertura dos contatos pode ser feita de duas maneiras: automaticamente, quando o seccionalizador 
realiza a função de proteção ou pela a ação do operador, no local ou remotamente. Uma vez abertos, só 
poderão ser fechados através de comando dado pelo operador. 
 
4.7.2 Aplicação 
 
 São instalados em postes do circuito principal do alimentador ou de derivações longas e carregadas 
que justifiquem o investimento. 
 
 É cada vez mais comum a substituição de chave-fusível instalada no alimentador, que está 
apresentando problema de coordenação com o religador, e de chaves de manobra, a óleo, convencionais, por 
seccionalizador. As vantagens são muitas: 
 
• Realiza a função de proteção; 
• Efetua medições; 
• Faz registro de eventos; 
• Permite a operação automática do sistema e; 
• Outras 
 
Estas informações disponíveis são muito relevantes para planejamento, operação, continuidade e 
qualidade do serviço (melhoramento dos índices DEC e FEC), diminuição das perdas econômicas (quando há 
interrupção a empresa deixa de vender energia), etc. 
 
4.7.3 Características funcionais 
 
 As principais características funcionais são : 
 
Tensão nominal : É especificada de acordo com a tensão máxima de operação do circuito ao qual vai ser 
ligado; 
NBI : Depende da classe de tensão do circuito ao qual vai ser ligado; 
Corrente Nominal : É especificada de acordo com corrente de carga máxima, passante, no local da 
instalação, levando-se em conta possíveis fatores de crescimento e de transferência de carga (corrente de 
operação do sistema); 
Faixa de ajuste de corrente dos sensoresde faltas envolvendo as fases: Geralmente possui uma faixa 
ampla de corrente (por exemplo : 20 a 800A); 
Faixa de ajuste de corrente dos sensores de faltas envolvendo a terra (ground trip) : Geralmente possui 
uma faixa ampla de corrente (por exemplo : 10 a 600A); 
Contador do número de interrupções : Conta o número de vezes que o circuito é interrompido pelo 
religador de retaguarda. Geralmente, é ajustado em um, dois ou três, dependendo da seqüência de operação do 
religador; 
Tempo de ressete (reset time) ou tempo de rearme : Tempo necessário para o circuito de controle rearmar. 
Isto é, apagar as contagens efetuadas e voltar a condição inicial (geralmente é ajustável dentro de uma faixa 
que varia entre 5 e 180s). 
 
Os valores das correntes de ajustes dos sensores de fase e terra, são definidos de acordo com as 
correntes de curtos-circuitos mínimas de fase e terra, na zona de proteção do seccionalizador, com a corrente 
mínima de atuação do religador e com a corrente de operação do sistema. Quando ocorrer uma falta, na zona 
de proteção do seccionalizador, cujo valor for igual ou maior do que a corrente ajustada (de fase ou terra), esta 
irá “setar” o circuito de contagem, preparando-o para realizar a contagem. Se o religador de retaguarda atuar, 
cortando a tensão e, consequentemente, a corrente, o circuito de contagem dispara, efetuando a primeira 
contagem; e assim por diante, até atingir o número máximo de contagens previamente ajustado. Quando isto 
ocorrer, conforme já foi dito, o seccionalizador abrirá os seus contatos, isolando o trecho defeituoso. 
 
 
 
 4-16
 
 
4.8 Coordenação religador x seccionalizador 
 
 Os seccionalizadores não possuem curva característica de atuação do tipo tempo x corrente. 
Portanto, não há necesidade de se preocupar com o estudo de coordenação de curvas. A coordenação com o 
religador fica assegurada desde que as condições a seguir sejam satisfeitas. 
 
1) O número de contagens do seccionalizador deve ser ajustado para uma unidade a menos do que o número 
de disparos do religador : 
 
 
 
 
 
2) O tempo de ressete do seccionalizador deverá ser maior do que o intervalo de tempo de operação do 
religador, compreendido entre a primeira e a última contagem do seccionalizador: 
 
 
 
 
Para melhor entendimento, considere-se o religador com a seqüência de operação dada na Fig.4.18. Assim 
sendo, tem-se: 
 
• No de cont. do SECC. = 4 – 1= 3 ; 
• Tempo ressete SECC. > tR1 + t1I + tR2 + t2T 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3) As correntes ajustadas para os sensores de fase e terra do seccionalizador, de preferência, devem ser iguais 
as correntes ajustadas para os sensores de disparos de fase e terra do religador de retaguarda, respectivamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
no de cont. do SECC. = no de disparos do RELIG. - 1 
Tempo de ressete do SECC. > ∆t de op. do RELIG. entre a 1a e a última cont. do SECC. 
t (s) 
I (A) 
I CARGA 
IFALTA 
Fig. 4.18 – Seqüência de operação do religador: 2 rápidas + 2 retardadas
Bloqueio 
tI1 tI1 t2T 
tR1 tR2 
t2T 
tR3
Abertura do 
seccionalizador 
1a cont 2a cont. 3a cont. 
I SENSOR DE FASE DO SECC. = I DISP. DE FASE DO RELIG. 
 
I SENSOR DE TERRA DO SECC. = I DISP. DE TERRA DO RELIG. 
 4-17
4.9 Coordenação seccionalizador x seccionalizador 
 
 Quando houver mais de um seccionalizador ligado ao mesmo circuito, é necessário se fazer o estudo 
de coordenação entre eles. Isto é possível ajustando-se, cada seccionalizador, instalado a jusante, com uma 
contagem a menos. Isto é, caso se tenha três seccionalizadores em cascata, o primeiro, mais a montante deverá 
ser ajustado para três contagens, o do meio para duas contagens, e o último (mais na ponta do sistema), para 
uma contagem. Tudo isso, considerando que o religador está ajustado para quatro operações de disparos. 
Então, a instalação de seccionalizadores em um mesmo circuito radial, fica limitada a, no máximo, três 
unidades. 
 
4.10 Coordenação religador x seccionalizador x elo-fusível 
 
 Estes são os equipamentos básicos da proteção de alimentadores primários radiais e aéreos. Portanto, 
é bastante comum a necessidade do estudo de coordenação entre eles. 
 
 O que se faz na prática é, primeiramente, o estudo de coordenação entre os elos-fusíveis e o 
religador. Em seguida, trabalha-se a coordenação entre o religador e o seccionalizador. Separadamente, 
quando se obtém a coordenação religador x elo-fusível e religador x seccionalizador, automaticamente, 
consegue-se a coordenação e/ou seletividade religador x seccionalizador x elo-fusível. 
 
4.11 Coordenação e seletividade 
 
 Até aqui muito se falou em seletividade e coordenação, entretanto, ainda não está clara a diferença 
entre estes dois conceitos ou filosofias. Então está na hora de se esclarecer as diferenças entre elas. 
 
 A proteção seletiva é projetada e ajustada de tal forma que para qualquer tipo de falta, permanente ou 
transitória, o dispositivo mais próximo desta deverá atuar e isolar o defeito antes do dispositivo de retaguarda. 
 
 A Proteção coordenada, é projetada e ajustada de forma a permitir o restabelecimento automático 
para faltas transitórias e seletividade para faltas permanentes. 
 
 Características de sistema seletivo: 
 
• As interrupções geralmente são de longa duração; 
• É freqüente as reclamações de consumidores do tempo de restabelecimento; 
• Necessita de maior número de pessoas para operar o sistema. 
 
Características de um sistema coordenado: 
 
• As interrupções geralmente são de curta duração; 
• Os consumidores de um modo geral reclamam da quantidade de interrupções; 
• Requer menor quantidade de pessoas para operar o sistema. 
 
É comum nos sistemas de distribuição se ter o sistema combinado, que aplica as filosofias do 
coordenado e do seletivo, pois, na prática raramente se consegue um sistema totalmente coordenado. 
 
Por último, pode-se dizer que todo sistema coordenado é também seletivo, no entanto, a recíproca 
não é verdadeira. 
 
 
 
 
 
 
 
 4-18
4.12 Exercício proposto 
 
Para o sistema de distribuição (13,8kV, trifásico e aterrado) dado abaixo, pede-se fazer o estudo de 
coordenação e especificar os equipamentos de proteção. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dados do religador: 
• Intervalo de religamento (tempo morto) : 1o 0,5 - 180 s , passo de 1s ; 2o 2,0 – 180 s , passo de 1s ; 3o 2,0 – 
180 s , passo de 1s ; 
• Tempo de rearme : 5 – 180 s , com passo de 0,1s ; 
• Número de disparos para bloqueio : até 4 
• Corr. nom. : 630 A ; Capac. de interrup. : 12,5kA ; Tensão nom. : 12/15kV 
 
Sensores de faltas envolvendo as fases: 
• Correntes de disparo: 10 – 1200 A , passo de 1 A; 
• Equação das curvas de tempo x corrente da unidade temporizada: 
1m
TMSKt −
×= α 
Onde : t = tempo de atuação (s) ; K=0,14 e α=0,02 , para curva NI ; K=13,5 e α=1 , para curva MI ; K=80 e α=2 , 
para curva EI ; m = múltiplo (
SI
I
) , onde IS = corrente de disparo; I = corrente de falta no circuito; TMS = número da 
curva; α = inclinação da curva (define o grupo: NI , MI, EI). 
 
• Disparos temporizados (curvas de temporizadas): TMS = 0.05 a 2 , com passo de 0,01; 
• Disparos instantâneas: segundo uma curva NI com TMS =0,01 a 0,1 , passo de 0,01s 
 
Sensores de faltas à terra : 
• Correntes de disparo : 4 – 20 A, com passo de 0,1 A; 
• Disparos temporizados e instantâneos (tempo definido): 0,05 – 100s , com passo de 0,01 s . 
 
Dados do seccionalizador: 
• Sensor de faltas envolvendo as fases : 10 – 1260 A com passo de 1 A ; 
• Sensor de faltas à terra : igual ao anterior; 
• Contador de interrupção : 1 a 4; 
• Tempo de ressete : 5 – 180 s , com passo de 1 s; 
• Corrente nominal : 20 – 800 A 
R 
S
S 
S 
S
75kVA
125kVA185 A
25 A 
450
390
300
300
260
200
380
329
230
600
520
500
carga
carga 
1600 
1386 
800 
560
485
400
S
1,2 MVA