Redes de Distribuição - Aula 15: Disjuntores

o Olá pessoal bem-vindos de volta nosso curso de rede de distribuição essa é a nossa número 15 E hoje nós vamos falar a respeito de um equipamento muito importante no sistema de distribuição que é o disjuntor e E aí [Música] e os disjuntores a equipamentos destinados a interrupção e ao restabelecimento das correntes elétricas num determinado ponto do sistema elétrico portanto a principal função do disjuntor é interromper corrente elétrica ou restabelecer A corrente elétrica quando nós falamos sobre Chaves seccionadoras o atrás nós falamos da dificuldade que existe em você interromper a corrente dentro do sistema elétrico

por quê porque no sistema elétrico a carga ela tem uma característica indutiva e com a característica indutiva existe uma uma Oposição a interrupção da corrente elétrica pelo próprio sistema né Isso é uma característica inerente ao sistema quando você tenta interromper uma carga indutiva corrente na carga indutiva surgem tensões de valor muito elevado G1 o que vão permitir ou rompimento da rede de energia elétrica do ar né e fazendo com que a corrente continue circulando aquele circuitos né Isso é característica da relação de tensão e corrente no indutor se a gente for relembrado é arco atenção

é igual a derivada da corrente vezes a indutância quer dizer que quando há uma variação muito rápida da do valor da corrente né como de um valor x para 0 atenção Teoricamente vai para o infinito e forma que ela consegue romper a rigidez dielétrica de qualquer meio Teoricamente e mantendo o fluxo e correto é esse é o grande problema na interrupção do correta então os disjuntores eles são equipamentos especialmente construídos para esta finalidade é a finalidade de extinguir o arco elétrico que se forma durante a interrupção da corrente elétrica tá e eles atuam por meio

de circuitos de acionamento comandados por relés em casa de eventos que ofereçam risco ao sistema como curto-circuito subir frequência etc também podem ser acionados por comando manual então isso aqui é uma característica importante também dos disjuntores eles não são é os equipamentos responsáveis diretamente pela proteção do sistema porque os disjuntores sozinhos não tem a capacidade de verificar Quando é que a uma sobretensão sobrecorrente no sistema elétrico né essa esse monitoramento é feito pelos relés de proteção um outros tipos de equipamentos que nós não vamos estudar nosso curso Então os relés de proteção e sistemas de

eles detectam que a uma condição de risco para o sistema e eles manda um comando para que o disjuntor a tui o disjuntor simplesmente ele vai interromper a corrente elétrica quando houver o comando Esse comando pode ser através do sistema de proteção de relé se ou pode ser um comando manual Ok então Aqui nós temos um exemplo prático disso aqui né então você vai ter aqui o disjuntor tá que é uma um equipamento que tem a capacidade de interromper a passagem de corrente no sistema elétrico esse disjuntor ele tem um circuito de comando e controle

tá que é um circuito que vai ah tá conectada aos relés esses relês manda o comando para o circuito de comando e controle e aqui tem um sinal para que o disjuntor atue tá é assim que funciona geralmente Você tem uma fonte de tensão independente né que vai alimentar esse circuito de comando e controle já quem já teve oportunidade de visitar uma subestação de energia ver e lá sempre tenho que um banco de baterias que é justamente para alimentar esse circuito de comando e controle ok E lembrando que o relé vai ser conectado aqui ao

secundário né dos três e dos tempos que nós Já estudamos então o relé é o equipamento que vai ficar monitorando os valores de tensão e corrente e quando ele identificar situações que ofereçam risco ao sistema ele dá o comando para disjuntor Abrir tá o disjuntor também pode ser aberto ou fechado através de Operações Comandos manuais Quem são os relés é que são os dispositivos responsáveis pela detecção de defeitos e correspondente proteção sistema elétrico no curso de proteção do sistema elétrico principal foco lá é justamente que estudar esses relex relex de sobretensão relógio diferencial relé de

falta de fase e tem um relé para todo tipo de aplicação tá E aí o disjuntor instalados em os relés correspondentes transforma-se Apenas não a chave de manobras sem qualquer característica de proteção ou seja o disjuntor ele tem que ser comandado né por um conjunto de proteção através de relés tudo bem Esse é ainda é básica né porque tem muita gente que acha que o disjuntor sozinho é capaz de promover a proteção do sistema não o disjuntor ele somente vai a ser acionado por um sistema de proteção o princípio de funcionamento dos disjuntores é o

principal principal solicitação na atuação de um disjuntor como nós já comentamos é a interrupção do arco elétrico que surgem seus contatos no momento da interrupção da corrente elétrica indutiva então só para gente relembrar aqui nós vamos ver o que acontece quando a gente tenta interromper a corrente no circuito elétrico né Vamos lá ó bom Então veja aqui foi feita a abertura das chaves seccionadoras na subestação achar seccionadores nós Já estudamos nós sabemos que elas não são apropriadas para interrupção da corrente elétrica mais aqui por alguma razão foi feita a interrupção do circuito através das chaves

seccionadoras o que que aconteceu o circuito não foi interrompido A corrente elétrica continuou circulando só que agora ela tá circulando pelo ar né formou-se aqui um arco elétrico em que eu tenho circulação de corrente então correta continua circulando o circuito continua ligada surgiram uma diferença de potencial tão elevada nos terminais dessa chave que foi suficiente para romper a rigidez dielétrica do ar e transformaram o ar em um condutor né e isso é o grande problema esse mesmo fenômeno ocorre quando nós interrompemos A corrente elétrica dentro do disjuntor é só que o disjuntor ele é construído

e preparado especialmente para lidar com esse arco na especialmente para extinguir esse ar o mais rapidamente possível de modo a evitar os danos que o arco pode causar sobretudo pela elevação térmica né a temperatura em um arco elétrico pode chegar a 20 mil graus celcius então é uma temperatura extremamente elevada que vai derreter os contatos né do a chave o disjuntor então ele tem que ser extinto rapidamente para evitar esse efeito térmico dele destrutivo o disjuntor portanto né os contatos elétricos portanto dos disjuntores Diferentemente de uma chave seccionadora eles vão ficar confinados em uma câmara

de extinção de arco e um meio de alta rigidez dielétrica esse medo de alta rigidez dielétrica pode ser o óleo isolante e pode ser o gás hexafluoreto de enxofre que é o chamado sf6 e pode ser o gás comprimido o ar comprimido né ar comprimido ou pode ser uma câmara de vácuo todos esses aqui são meios propícios a extinção do arco elétrico que são meios que oferecem alta regidez dielétrica Então são meios em que o arco elétrico ele vai ter uma dificuldade maior para se formar além desses desses contatos estarem confinados dentro de câmeras de

extinção há também outros mecanismos que ajudam na extinção do arco né os contatos são abertas de maneira muito rápido em alta velocidade e também Existem os chamados ó para dores né então por exemplo no caso do disjuntor que tenho a a princípio de extinção baseado no óleo isolante você vai ter ali 11 é de óleo isolante sendo jogado nos terminais do disjuntor durante o momento da abertura justamente para tentar interromper o arco elétrico mais rápido possível tá Tá bom então aqui nesse vídeo A gente vai ver o princípio de abertura dos contatos tá então nós

temos aqui com um controle né num sistema de molas molas muito fortes muito com a capacidade de armazenamento de energia cinética muito alta né que vão ficar carregados essas molas vão ser carregadas através de um motor o motor vai que através do seu toque carregar essas molas né E essas molas é que vão permitir a abertura do disjuntor de uma maneira muito rápida né Então precisamos aqui novamente o disjuntor ele vai estar com seus contatos fechados né então de junto tá ligado os contatos são esses que estão aqui a gente não consegue ver direito mas

é que eu tenho contato contato fixo e contato móvel né E aqui um sistema de molas que tá carregado quando eu abrir esses contatos essa mola descarrega toda sua energia na abertura do contato Então esse contato ele vai abrir muito rapidamente aqui no vídeo ele é mostrado em câmera lenta né câmera lenta quando a maior desarma mas na prática Isso é uma velocidade super elevada é uma abertura muito violenta dos contatos né justamente para dificultar a formação do arco elétrico que e aqui nesse outro vídeo a gente consegue vir maiores detalhes né o procedimento de

abertura dos contatos isso aqui a gente tá vendo a visão interna de um disjuntor real Então eu tenho aqui o contato móvel e o contato fixo aqui no caso ele está se movimentando no sentido de fechar aqui novamente o contato móvel e o fixo vejam que ele abriu o rapidamente né E aqui vamos ver de novo aqui ó vamos ver de novo esse vídeo aqui vejo procedimento de abertura através das Molas muito rápido Lembrando que isso aqui a gente tá vendo assim aberto mas isso aqui ele vai ficar imerso no mês volante seja óleo seja

gás seja ar comprimido Infiel uma câmara de vácuo que vai dificultar a formação do arco elétrico tá então eu tenho aqui essa visão dos contatos dos disjuntores estão a visão mais detalhada aqui dos contatos dos disjuntores é bom na câmara de extinção de arco existem só para dores como eu já comentei que atua em direção aos contatos para auxiliar na extinção de arco para abertura dos contatos em altas velocidades são utilizados mecanismos de acumulação de energia como molas sistemas pneumáticos e Hidráulicos ou mistos né então são três coisas aí que a gente já comentou primeiro

é os contatos ficam imersos na câmara de extinção com material de alta rigidez dielétrica depois os contatos são abertos novela numa alta velocidade e terceiro existe os mecanismos de os operadores né que atuam soprando ali nos contatos elétricos seja soprando ar óleo o gás sf6 seja o que for para extinguir-se-á então com todo esse conjunto é a gente consegue fazer a abertura do sistema interrupção da corrente elétrica de uma forma segura de uma forma que o arco elétrico ele vai o intervalo muito pequeno de tempo então ele não vai ter tempo dele dissipar a energia

térmica ali internamento no disjuntor ou Lembrando que se o disjuntor por alguma razão não consegui seguir o ar esse arco ele vai dissipam energia térmica muito elevado ali dentro da Câmara de extinção de Arco do disjuntor né pode inclusive causar a um acidente com disjuntor mas em geral o arco elétrico é instinto muito rapidamente de forma que não oferece nenhum problema em relação às características construtivas dos disjuntores na a gente tem disjuntores a óleo como nós já comentamos então achamos os disjuntores a pequeno volume de óleo e disjuntores a grandes volumes de óleo qual a

diferença né os além do que o próprio nome já diz não caso eu tenho um volume de óleo muito grande no outro volume de óleo pequeno e nesse caso aqui o óleo ele vai isolar além de servir como meio de extinção do arco ele vai isolar também a fase os terminais fazem e terra do a carcaça que está aterrada do equipamento né Portanto o óleo tem duas funções aqui desde tensão do arco e o do isolamento do equipamento no caso do disjuntor pequeno volume de óleo ao invés de isolar com óleo você isola com outra

porcelana é por isso que aqui tem dois conjuntos de porcelana tá os disjuntores são mais utilizados a pequeno volume de óleo está porque o hoje em dia o que é mais utilizados são os disjuntores a pequeno volume de óleo em todos os níveis de tensão Aqui nós temos exemplos de disjuntores a grandes a grande volume de óleo tá disjuntores a grande volume de óleo e Campo instalados em campo você tem aqui o disjuntor sf6 né o hexafluoreto de enxofre tem essa característica aqui e essa característica vertical ainda em ti você vai ter aqui a seguinte

divisão né que ensina Você tem a câmera de extensão de ar é onde está o contato fixo e móvel aqui você tem o suporte isolador que a justamente para isolar a fase da terra por causa do grande volume de óleo você não tem esse suporte ele o próprio Olha quem vai fazer essa isolação aqui você tem estrutura suporte que fica até errada o mecanismo de abertura e fechamento né com aquele conjunto de molas que a gente já mostrou fica aqui nesse ponto 4 é aqui você tem supervisor de gás você tem a arte de operação

você tem indicador da posição do disjuntor está aberto fechado e você tem os terminais de conexão ficam aqui né terminal de conexão entra aqui e sai aqui um disjuntor ligado em série no sistema elétrico Então você tem o terminal entrando em cima e saindo embaixo geralmente tá é assim que funciona e aqui tem Exemplo né desses dijuntores asf6 são disjuntores compactos osf6 fica comprimido internamente dentro desses corpos de cerâmica bom pessoal então essa foi a nossa aula falamos sobre os disjuntores um equipamento super importante no sistema de distribuição apresentando seu princípio de funcionamento suas características

principais espero que vocês tenham gostado da aula nos vemos na aula seguinte a E aí [Música]