Disjuntores e Religadores em alta tensão

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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS
DISJUNTORES E RELIGADORES AUTOMÁTICOS
São equipamentos destinados a interrupção e ao restabelecimento das correntes elétricas num determinado ponto do circuito.
1. Disjuntores
1. 2. Arco Elétrico
	É um fenômeno que ocorre quando se separam dois terminais de um circuito que conduz determinada corrente de carga, sobrecarga ou defeito.
Figura 1 – Ilustração de um Arco Elétrico
Figura 2 – Arco Elétrico em Subestação.
1.3. Tipo de Disjuntores Devido as suas Características Construtivas
Disjuntor a grande volume de óleo (GVO);
Disjuntor a pequeno volume de óleo (PVO);
Disjuntor a vácuo;
Disjuntor a gás SF6;
Disjuntor a sopro magnético;
Disjuntor a ar comprimido.
1. 3.1. Disjuntor a grande volume de óleo (GVO);
Os disjuntores de média tensão são construídos para serem utilizados com relés eletromecânicos;
Buchas de alimentação;
Operados geralmente manualmente ;
Sempre com o tanque cheio de óleo;
Suporte fixo ou dotados de rodas de ferro.
1. 3.1. Disjuntor a grande volume de óleo (GVO);
Figura 3 - GVO
Figura 4 - GVO
1. 3.1. Disjuntor a grande volume de óleo (GVO);
Alta potência de interrupção: 20.000 MVA;
 Utilização em nível de tensão de até 230 kV;
 Razoável necessidade de manutenção;
 Possibilidade de uso de transformadores de corrente de bucha;
 Tempo de interrupção: 3 a 5 ciclos;
 Volume: 2.000 litros;
 Função do óleo: isolamento, extinção do arco e resfriamento.
1. 3.2. Disjuntor a pequeno volume de óleo (PVO);
Princípio da energia armazenada por mola;
Perda de rigidez dielétrica na presença dos arcos elétricos;
Duas versões:
Disjuntores de construção aberta;
Disjuntores de construção do tipo extraível ( conjunto de manobra).
1. 3.2. Disjuntor a pequeno volume de óleo (PVO);
Figura 5 - PVO
Figura 6 - PVO
1. 3.2. Disjuntor a pequeno volume de óleo (PVO);
- Potência de interrupção: 22.000 MVA com 20.000 A em 120 kV;
Utilização em nível de tensão de até 420 kV;
Necessidade de manutenção frequente;
 Volume: de 40 a 200 litros;
 Função do óleo: extinção do arco e resfriamento.
Tabela 1 – Diferença entre GVO e PVO.
1. 3.3. Disjuntor a gás
Hexafluoreto de enxofre (SF6);
Os disjuntores para classe de tensão superior a 230kV possuem duas câmaras de interrupção.
Figura 7 – Esquema de disjuntor SF.
1. 3.3. Disjuntor a gás
Figura x – Foto de disjuntores a gás SF6.
Figura 8 - Imagem de Disjuntores a gás SF6.
Vídeo
1. 3.4. Disjuntor a vácuo;
Especialmente utilizados em instalações em que a frequência de manobra é intensa;
Podem permanecer até 10 anos em operação;
Figura 9 – disjuntor a vácuo
1. 3.5. Disjuntor a sopro magnético
São fabricados para operar em sistemas de média tensão até o valor de 24kV.
Figura 10 – Esquema mecânico do disjuntor a sopro magnético.
1. 3.5. Disjuntor a sopro magnético
Figura 11 – Imagem de Disjuntor a sopro magnético.
1. 3.6. Disjuntor a ar comprimido.
Somente subestações com tensões iguais ou superiores a 230kV;
Podem ser dotados individualmente de um sistema de alimentação,no caso de subestações de pequeno porte.
Figura 12 – Polo de disjuntor a ar comprimido.
1. 3.6. Disjuntor a ar comprimido.
Figura 13 – Imagem de Disjuntor a ar comprimido.
1.4. Sistema de Acionamento
Sistema de mola;
Sistema de solenoide;
Sistema de ar comprimido;
Sistema hidráulico.
1. 4.1. Sistema de mola
Utilizados para acionar disjuntores da classe de 72,5kV;
Fechamento automático ou à mola pré –carregada.
Figura 14– Mecanismo de acionamento.
1. 4.2. Sistema de solenoide
Utilizado no carregamento da mola de abertura;
Empregado somente na abertura do disjuntor;
Tem utilização limitada devido à pouca energia que consegue transferir.
1. 4.3. Sistema de ar comprimido 
Utilizados em disjuntores à ar comprimido;
Ar comprimido tanto na extinção do arco como no mecanismo de disparo;
O ar é armazenado em vasos cilíndricos de alta pressão.
1. 4.4. Sistema hidráulico
Consistituído de um vaso de óleo que recebe uma elevada pressão da bomba hidráulica;
Figura 15 – Mecanismo hidráulico.
1.5. Sequência de Operação
Sequência O-t-CO
O- Operação de abertura (open);
t- Tempo para o fechamento após a abertura;
CO- Operação de fechamento (close).
1. 6. Representação em Diagramas Unifilares
Figura 16 – Barramento de alta tensão.
Figura 17 – Módulo AL
1. 7. Características Elétricas Principais
1. 7.1. Tensão Nominal
	Tensão pelo qual o disjuntor é designado e a qual é referida a outros valores nominais.
1. 7. Características Elétricas Principais
1. 7.2. Nível de isolamento
	Conjunto de tensões suportáveis nominais que caracterizam o isolamento de um disjuntor.
1. 7. Características Elétricas Principais
1. 7.4. Tensão suportável a frequência industrial
	É o valor eficaz da tensão senoidal de frequência industrial que um disjuntor deve suportar.
1. 7. Características Elétricas Principais
1. 7.5. Tensão nominal suportável a impulso (TNS)
	É o valor do impulso normalizado, atmosférico pleno ou manobra, que um disjuntor deve suportar em condições previstas de ensaio.
1. 7. Características Elétricas Principais
1. 7.6. Tensão de restabelecimento
	Tensão que aparece entre os pólos do disjuntor depois da interrupção da corrente. Esta tensão é responsável pela reiginição do arco entre os terminais de um pólo de um disjuntor.
1. 7. Características Elétricas Principais
1. 7.7. Tensão de restabelecimento transitória (TRT)
	Tensão de restabelecimento no intervalo do tempo.
1.8. Onde Utilizar os Disjuntores
Disjuntor de barra;
Disjuntor de interligação de barras;
Disjuntor de linha;
Disjuntor de transformador.
1.9. Normalização para Disjuntores
•	ABNT NBR IEC 62271-100:2006 - Equipamentos de alta tensão;
•	ABNT NBR NM 60898:2004 - Disjuntores para proteção de sobrecorrentes para instalações domésticas e similares.
1.9. Normalização para Disjuntores
•	ABNT NBR IEC 60947-2:1998 Errata 1:1999 - Dispositivos de manobra e
comando de baixa tensão;
•	ABNT NBR IEC 60694:2002 - Especificações comuns para normas de
equipamentos de manobra de alta-tensão e mecanismos de comando
Vídeo
São equipamentos de interrupção de corrente elétrica dotados de uma capacidade de repetição em operações 
2. Religadores Automáticos
2.1. Classificação quanto ao sistema de controle
Controle por ação eletromagnética;
Controle eletrônico ou;
Controle microprocessado
2.2. Religador Automático a vácuo
Estrutura de perfil de aço galvanizado;
Normalmente trifásico;
Instalação ao tempo, com estrutura fixada ao solo;
2.2. Religador Automático a vácuo
Automatizado pela ação de relés de sobrecorrente;
Figura 18 – Religador a vácuo.
2.3. Religador Automático a óleo
Instalação fixa no solo;
Proteção de alimentadores;
Construção abrigada ou ao tempo;
2.2. Religador Automático a óleo
Religadores a óleo mineral:
Religadores a grande volume de óleo;
Religadores a pequeno volume de óleo.
2.2. Religador Automático a óleo
Figura 19 – Imagem de Religador Automático a óleo
2.2. Religador Automático a óleo
Figura 20 – Imagem de Religador Automático a óleo
2.3. Aplicação em Subestações
	No inicio de todo alimentador que deriva do barramento de média tensão de uma subestação de potência à necessidade da utilização de um de um equipamento de proteção.
4. Conclusão
A aplicação de cada dispositivo depende da particularidade da aplicação.
Religadores automáticos são utilizados preferencialmente no sistema de distribuição.
Bibliografia
FILHO, M. Manual de Equipamentos Elétricos. 4ª Edição, LTC, Rio de Janeiro, 2018.
Companhia Energética do Pará – COELCE. Padrão de Subestação: Subestação de Distribuição Aérea e Semi-abrigada. Diretoria técnica, 2005.
Agência Nacional de Águas – ANA. Equipamentos Elétricos em Subestação. Brasília, novembro, 2011.