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permite que o arco seja alongado entre essas placas. A figura 1 ilustra o 
alongamento de um arco elétrico entre as placas de material refratário na 
câmara de interrupção de um disjuntor a ar. 
 
 
 
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CAPÍTULO 8 – EQUIPAMENTOS DE SECCIONAMENTO E PROTEÇÃO 
 
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Figura 1 – Alongamento de um arco elétrico em uma câmara de interrupção; 
 
Na prática, quando a corrente diminui, o arco, que fica submetido a ação de 
forças eletromagnéticas, penetra entre estas placas. Ele se alonga e resfria 
sobre os contatos depositando material refratário até a tensão de arco se tornar 
superior a da rede. Desta forma, a resistência do arco aumenta 
consideravelmente e a energia que é fornecida pela rede permanecerá inferior 
a capacidade de resfriamento, e então, a interrupção se realiza. 
 
Devido a sua alta constante de tempo de deionização, a energia dissipada 
permanece alta, entretanto, o risco de sobretensões durante a interrupção é 
praticamente inexistente. 
 
Os disjuntores a ar foram largamente utilizados em todas as aplicações, porém 
seu uso limitou-se a tensões inferiores a 24 kV. Para altas tensões, o ar 
comprimido é utilizado para aumentar a resistência dielétrica e as taxas de 
resfriamento e de deionização. O arco é então resfriado por um sistema 
soprador de alta pressão (entre 20 e 40 bars). Esta técnica tem sido empregada 
em disjuntores de alto desempenho ou para altas tensões (superiores a 800 
kV). 
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A técnica de interrupção a ar à pressão atmosférica é universalmente adotada 
na baixa tensão, devido a sua simplicidade, durabilidade, etc. No entanto, na 
média tensão existem outras técnicas mais vantajosas, pois a interrupção no ar 
apresenta diversas desvantagens. Dentre elas, destacam-se: 
• Tamanho do disjuntor (grandes dimensões devido ao comprimento 
do arco) 
• A capacidade de interrupção é influenciada pela presença de partes 
metálicas e umidade do ar 
• Custo e ruído elevados 
 
b) Disjuntores a óleo 
 
Desde o início do século, o óleo vem sendo utilizado como meio de 
interrupção. Nos disjuntores, o seu emprego fica limitado entre as tensões de 
5 à 150 kV. 
Interrupção no óleo 
O hidrogênio, obtido pela quebra das moléculas de óleo, serve como meio de 
extinção, devido às suas excelentes propriedades térmicas e a sua constante de 
tempo de deionização, que é melhor que a do ar, especialmente a altas 
pressões. 
 
Os contatos são imersos no óleo isolante. Na separação, o arco provoca a 
quebra das moléculas de óleo liberando hidrogênio (≈70%), etileno (≈20%), 
metano (≈10%) e carbono livre. A energia do arco de 100 kJ produz 
aproximadamente 10 litros de gás, formando bolhas que, devido a inércia da 
massa de óleo, estão sujeitas durante a interrupção, à uma pressão dinâmica 
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que pode atingir valores compreendidos entre 50 e 100 bars. Quando a 
corrente passa pelo zero, o gás expande e atinge o arco que é então extinguido. 
 
Há dois tipos básicos de disjuntores a óleo, a saber: 
• Disjuntores a grande volume de óleo - os contatos ficam no centro 
de um grande tanque contendo óleo, que é usado tanto para a 
interrupção das correntes quanto para prover um isolamento para a 
terra. Nos primeiros aparelhos a óleo, o arco desenvolvido 
livremente entre os contatos criava bolhas de gás dispersas. Para 
evitar o reacendimento entre fases ou terminais e terra, estas bolhas 
não devem em hipótese alguma alcançar o tanque ou se juntar, como 
mostrado na figura 2. Estes disjuntores podem, consequentemente, 
ser extremamente grandes. Além do incomodo do peso, estes 
aparelhos apresentam inúmeras desvantagens, tais como a falta de 
segurança devido ao hidrogênio produzido que é acumulado sob a 
tampa e ao elevado nível de manutenção exigido para monitorar a 
pureza do óleo e manter as propriedades dielétricas. 
 
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Figura 2 – Seção transversal de um disjuntor a grande volume de óleo; 
 
 
• Disjuntores a baixo volume de óleo – O arco e as bolhas são 
confinadas em uma câmara de interrupção isolante. A pressão do gás 
aumenta e o arco passa por um conjunto de sucessivas câmaras, 
então ele se expande através de um duto na região do arco, quando a 
corrente passa pelo zero. Por fim, a energia é varrida, restaurando as 
propriedades dielétricas entre os contatos. 
 
Para grandes correntes, a quantidade de hidrogênio produzida e a 
correspondente pressão, aumentam consideravelmente. Em 
conseqüência, o tempo de arco mínimo são curtos. Por outro lado, 
para pequenas correntes, o aumento da pressão é insignificante e o 
tempo de arco é longo. O tempo de arco aumenta até um valor 
crítico onde torna-se difícil estabelecer a interrupção. 
Adicionalmente, podem ser instalados mecanismos sopradores com 
o intuito de melhorar este processo. 
 
 c) Disjuntores a vácuo 
Nos disjuntores a vácuo o arco que se forma entre os contatos é bastante 
diferente dos arcos em outros tipos de disjuntores, sendo basicamente mantido 
por íons de material metálico vaporizado proveniente dos contatos. A 
intensidade da formação desses vapores metálicos é diretamente proporcional 
à intensidade da corrente e, consequentemente, o plasma diminui quando esta 
decresce e se aproxima de zero. Atingindo o zero de corrente, o espaço entre 
os contatos é rapidamente deionizado pela condensação dos vapores metálicos 
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sobre os eletrodos. A ausência de íons após a interrupção dá aos disjuntores a 
vácuo características quase ideais de suportabilidade dielétrica. 
 
Interrupção no vácuo 
O arco elétrico sob condições de vácuo, dependendo da intensidade da 
corrente a ser interrompida, pode apresentar características concentradas ou 
difusas. 
 
Para valores de corrente altos (≥10 kA), o arco é concentrado e único, como 
nos fluidos tradicionais, conforme ilustrado pela figura 3(a). Regiões do 
catodo e anodo, com alguns mm2 de área, sofrem brusca elevação de 
temperatura. Desta forma, uma fina camada de material do contato é 
vaporizada, portanto o arco é desenvolvido em uma atmosfera de vapor 
metálico, que ocupa todo o espaço existente entre os contatos. Quando a 
corrente diminui, estes vapores são condensados nos próprios eletrodos ou em 
uma placa metálica instalada para esta finalidade. Neste caso, a tensão de arco 
pode atingir 200 V. 
 
Para valores de corrente inferiores a alguns milhares de amperes, a forma do 
arco passa a ser difusa, constituída por diversos arcos de formato cônico 
separados entre si, com ápice no cátodo, conforme mostrado na figura 3(b) 
 
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Figura 3 – (a) Arco concentrado, (b) Arco difuso; 
 
 
Para os dois tipos de arco apresentados anteriormente, a extinção do arco e a 
conseqüente interrupção são facilmente alcançadas quando a corrente passa 
pelo zero, pois nestas condições os vapores metálicos são condensados. 
 
A metodologia adotada na interrupção a vácuo vem exigindo alguns cuidados 
específicos, tais como: 
• Redução do fenômeno de corte de corrente para evitar problemas de 
sobretensões; 
• Evitar o desgaste prematuro dos contatos para manter alta 
durabilidade; 
• Atrasar o aparecimento do arco no estado concentrado para aumentar 
a capacidade de interrupção; 
• Limitar a produção de vapor metálico para evitar reignição; 
• Manutenção do vácuo, essencial para manter as propriedades de 
interrupção,