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2022 TCC Eaciarlini
2022 TCC Eaciarlini
2022 TCC Eaciarlini
Fortaleza – CE
Julho 2022
Eduardo Alencar Ciarlini
Orientador:
Fortaleza – CE
Julho 2022
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação
Universidade Federal do Ceará
Biblioteca Universitária
Gerada automaticamente pelo módulo Catalog, mediante os dados fornecidos pelo(a) autor(a)
Nota: ________
________________________________________
Prof. Dr. Eng. Cícero Marcus Tavares Cruz (Orientador)
Universidade Federal do Ceará
________________________________________
Eng. Prof. Msc André dos Santos Lima (Membro)
Universidade Federal do Ceará
________________________________________
Eng. Rodrigo Cerqueira Ciarlini (Membro)
Universidade Federal do Ceará
Fortaleza – CE
Julho 2022
ii
AGRADECIMENTOS
Ao longo da vida passamos por diversas situações onde temos que fazer escolhas e estas
poderão nos levar pelos mais distintos caminhos. Tais escolhas são guiadas pelas pessoas ao
nosso redor, seja de maneira direta, dando inspiração e apoio, seja porque aquela escolha irá
impactar de maneira positiva as pessoas ao seu redor.
O caminho é longo, os erros são muito, mas o apoio recebido se sobrepõe a tudo.
Muito obrigado aos meus pais, Clauciomar Serejo Ciarlini e Ilnah Andrade de Alencar,
ao meu irmão Leonardo Alencar Ciarlini, a minha esposa Henriette de Pinho Bittencourt Filha
e ao meu primo Rodrigo Cerqueira Ciarlini.
iii
RESUMO
ABSTRACT
This work presents the main elements that make up the high voltage circuit breakers,
their electrical characteristics, and the main inspections and tests performed during preventive
maintenance. Thus, a procedure in the form of a work instruction that follows the standards and
recommendations according to national and international standards with a detailed description
regarding these tests is formed. The applications of these tests are also described, as well as the
evaluation of the results obtained and consequences for the proper operation of the equipment.
The concepts and foundations corresponding to high voltage circuit breakers were used, based
on current national standards, in order to guarantee the necessary basis for the development of
this work. In the context of the reasoning, the main characteristics and specifications applied to
high voltage circuit breakers are included, which are indispensable for the completion of the
tests. Finally, the practical performance of the maintenance tests discussed throughout the work
is presented, with the objective of verifying the execution of the procedures, evaluating the
appropriate operating conditions of the equipment. The results were analyzed and interpreted
according to the requirements of standards and manufacturers.
v
LISTA DE FIGURAS
Figura 26 - Sinais de abertura de um disjuntor com discordância de operação entre polos ..... 58
Figura 27 – Dados de placa do disjuntor objeto de estudo ....................................................... 59
Figura 28 - Ensaio de rigidez dielétrica do disjuntor com os polos fechados .......................... 61
Figura 29 - Ensaio de resistência ôhmica do contato da fase A ............................................... 63
Figura 30 - Sinais de abertura dos 3 polos, primeira captura ................................................... 65
Figura 31 - Sinais de abertura dos 3 polos, segunda captura.................................................... 65
Figura 32 - Sinais de abertura dos 3 polos, terceira captura ..................................................... 66
Figura 33 - Sinais de fechamento dos 3 polos, primeira captura.............................................. 67
Figura 34 - Sinais de fechamento dos 3 polos, segunda captura .............................................. 67
Figura 35 - Sinais de fechamento dos 3 polos, terceira captura ............................................... 68
vii
LISTA DE TABELAS
LISTA DE SIGLAS
Sumário
1. Introdução ............................................................................................................................. 12
1.1. Motivação .......................................................................................................................... 12
1.2. Objetivo ............................................................................................................................. 13
1.2.1. Objetivos específicos ...................................................................................................... 13
1.3. Organização do trabalho .................................................................................................... 13
2. Embasamento teórico ........................................................................................................... 15
2.1. Normas associadas ............................................................................................................ 15
2.2. Disjuntores de alta tensão .................................................................................................. 15
2.2.1. Características elétricas .................................................................................................. 16
2.2.2. Características mecânicas ............................................................................................... 19
2.2.3. Métodos de extinção de arcos elétricos .......................................................................... 27
2.2.4. Dados de placa ................................................................................................................ 28
3. Construtivo ........................................................................................................................... 30
4. Inspeções em dispositivos seccionantes ............................................................................... 36
4.1. Estado geral de conservação .............................................................................................. 36
5. Ensaios em dispositivos seccionantes................................................................................... 38
5.1. Ensaio de rigidez dielétrica................................................................................................ 38
5.1.1. Princípio de funcionamento do ensaio ........................................................................... 38
5.1.2. Procedimento de ensaio .................................................................................................. 42
5.1.3. Critério de avaliação ....................................................................................................... 45
5.2. Ensaio de resistência de contato ........................................................................................ 46
5.2.1. Princípio de funcionamento do ensaio ........................................................................... 46
5.2.2. Procedimento de ensaio .................................................................................................. 49
5.2.3. Critério de avaliação ....................................................................................................... 50
5.3. Ensaio de oscilografia........................................................................................................ 51
5.3.1. Princípio de funcionamento do ensaio ........................................................................... 52
5.3.2. Procedimento de ensaio .................................................................................................. 55
5.3.3. Critério de avaliação ....................................................................................................... 56
6. Resultados e avaliações ........................................................................................................ 59
6.1. Características do equipamento ensaiado .......................................................................... 59
6.2. Ensaios práticos ................................................................................................................. 60
6.3. Resultado dos ensaios de rigidez dielétrica ....................................................................... 60
x
1. Introdução
O Brasil é um país de proporções continentais, e possui um sistema elétrico totalmente
interligado, denominado sistema interligado nacional (SIN), desta forma é necessário que haja
perfeita comunicação e sincronismo entre os elementos de controle e manobra deste sistema.
1.1. Motivação
A filosofia de proteção busca atender aos critérios de coordenação e seletividade de
modo que, em situações de faltas ou defeitos, a menor porção do sistema seja retirada de
operação. A falha na operação de qualquer elemento relacionado a proteção gera custo, uma
vez que a busca pela correção do problema requer tempo, impactando na geração, transmissão
e distribuição de energia elétrica.
Disjuntores e seccionadoras, através dos relés e/ou operadores, são os elementos com
papel ativo nas manobras no sistema elétrico de potência e também pela retirada de operação
partes do sistema onde ocorra uma falta ou defeito. Em vista disso, é necessário garantir o
perfeito funcionamento destes equipamentos, tanto no desempenho de suas características
mecânicas, quanto nas elétricas.
13
1.2. Objetivo
O objetivo geral deste trabalho é a criação de um material que servirá como base para
futuros engenheiros no que diz respeito a análise e diagnóstico de defeitos e falhas em
disjuntores de alta tensão.
Capítulo 2: Embasamento teórico – Este capítulo tem como objetivo apresentar toda a
teoria mecânica e elétrica por trás do princípio de funcionamento dos disjuntores.
Apresentando todas as características elétricas dos disjuntores, é possível familiarizar-
se com sua aplicação e requisitos necessários.
Capítulo 3: Construtivo – O objetivo deste capítulo é apresentar através de imagens e
descrições detalhadas, todos os elementos eletromecânicos possíveis de serem
encontrados nos disjuntores nas mais diversas formas e escalas. Desta forma, é possível
14
2. Embasamento teórico
Neste capítulo serão apresentados os principais tópicos normativos referente as
características elétricas e mecânicas dos disjuntores de alta tensão. Neste contexto serão
apresentadas e explanadas as características e especificações aplicadas a este equipamento para
garantir a fluidez necessária para o bom entendimento deste trabalho.
A escolha de valores adequados para estes três parâmetros deve ser realizada de acordo
com alguns critérios listados a seguir.
Tensão suportável nominal de impulso atmosférico (Up) – Impulso de cujo tempo até a
crista é inferior a 1,2µs e o tempo de meio valor é inferior a 50µs;
Tensão suportável nominal de impulso de manobra (Us) – Nível de tensão de pico que
pode vir a surgir considerando duas fases em que, no mesmo instante, apresentam
17
polaridade oposta, e cujo tempo até a crista é inferior a 250µs e o tempo de meio valor
é inferior a 2500µs;
Tensão suportável nominal de curta duração à frequência industrial (Ud) – Tensão
senoidal com frequência entre 48Hz a 52Hz para sistemas com frequência nominal de
50Hz, ou valores de frequência entre 58Hz e 62Hz para sistemas que operam a
frequência nominal de 60Hz com tempo de duração máximo de 60 segundos.
As tabelas com valores de tensões padronizados para tais parâmetros podem ser
consultadas na NBR 6939 – Coordenação de isolamento – Procedimento (2018).
4. Elevação de temperatura
A capacidade de interrupção nominal pode ser dividida entre o valor eficaz de sua
componente puramente alternada e percentual de corrente proveniente da componente contínua.
Sendo esta componente contínua, característica intrínseca de um curto-circuito assimétrico.
Para efeitos deste trabalho, será considerada a equação 1, tempo nominal de interrupção,
para determinação das condições de integridade do equipamento.
𝑡 ≥ 𝑡 − (𝑡 − 𝑡 ) (01)
19
Onde:
1. Fluido isolante
Para disjuntores isolados a líquido, deve ser previsto um dispositivo que permita a
visualização do nível de líquido isolante com delimitações de volume máximo e mínimo. Tal
dispositivo deve proporcionar tal visualização em situações nominais de serviço.
1
Ponto de fulgor é a menor temperatura na qual um óleo libera vapor em quantidade suficiente para formar uma
mistura inflamável por uma fonte externa de calor. O vapor gerado no ponto de fulgor não é suficiente para que a
combustão seja mantida.
20
2. Aterramento
Como requisito de desempenho, este dispositivo deve ser capaz de operar com uma
tensão que fique a até um mínimo de 85% e um máximo de 110% da tensão nominal (Ua) de
operação do mesmo.
Como requisito de desempenho, este dispositivo deve ser capaz de operar com uma
tensão de um mínimo de 70%d a tensão nominal de operação, quando alimentado em corrente
contínua ou 85%, quando alimentado em corrente alternada e um máximo de 110% da tensão
nominal (Ua), independente de natureza da tensão de operação do mesmo.
d) Indicador de pressão/nível
Quando os disjuntores são isolados a líquido isolante ou gás isolante, deve existir
dispositivo capaz de permitir o monitoramento das condições de volume, pressão e/ou
densidade do mesmo.
22
Tal dispositivo deve ser possível de acessar mesmo em condições nominais de operação
do disjuntor de alta tensão ao qual pertence.
e) Cabos e fiação
Não é permitido emendas, inclusive através de solda, de cabos que passam por blocos
de terminais, uma vez que este possui como finalidade a transição entre trechos de circuitos.
f) Bloco de contatos/Terminais
Estes blocos devem possuir identificação própria e identificação individual para cada
terminal.
g) Chaves auxiliares
Os contatos auxiliares e de controle são responsáveis pela maioria dos sinais elétricos
provenientes de uma operação do disjuntor, seja acionando sinalização luminosa, seja
mandando sinal para outros dispositivos que tem seu funcionamento dependente dele.
23
Estes contatos devem possuir ciclos de operação nominais compatíveis com os ciclos
do disjuntor de alta tensão, ou seja, compatível com o número de manobras que delimitam a
vida útil do equipamento.
i) Motores
Os dispositivos de partida de motor, que devem permitir a partida e manter uma condição
nominal de operação do motor a qual estão ligados de forma contínua. Também devem prover
proteção contra sobrecarga provocadas por sobretensão ou proveniente de trava do eixo de giro
do motor.
Estes dispositivos devem ser instalados de forma a não tocarem partes eletricamente
ativas, e quando houve risco de contato acidental durante operação nominal, tal dispositivo deve
ter seus limites de temperatura restringidos de acordo com parâmetros estabelecidos pela norma
24
IEC 62271-1: High-voltage switchgear and controlgear – Part 1: Commom specifications for
alternating current switchgear and controlgear (2021, Ed. 2.1).
m) Indicadores luminosos
As sinalizações luminosas deverão ser acionadas por contatos auxiliares e/ou chaves de
fim de curso, seja por contato normalmente aberto (NA) ou normalmente fechado (NF). Estas
sinalizações também estão sujeitas a condicionantes externos, tornando seu acionamento
dependente de mais de uma condição.
A força máxima necessária para carregamento manual da mola não deve ser superior a
250N.
Tal mecanismo deve ser capaz de operar independentemente das condições elétricas do
disjuntor, mesmo quando houver a existência de intertravamento elétrico. Nesta situação, o
mesmo deverá efetuar a manobra de fechamento – abertura obedecendo os tempos limite de
manobra estabelecidos pelo fabricante.
6. Dispositivo de intertravamento
Para disjuntores acionados por acumuladores de energia pneumática ou hidráulica, deve ser
previsto um dispositivo de intertravamento de baixo e alto nível de pressão que deverão ser
ajustados para garantir o acionamento apenas quando os valores de pressão estiverem dentro da
faixa nominal indicada pelo fabricante.
26
7. Indicador de posição
posição de aberto com o símbolo “ O ”, cores também deverão ser utilizadas para tal sinalização.
8. Distâncias de escoamento
𝐿 =𝑎∗ 𝐿 ∗𝑈 ∗𝑘 (02)
Onde:
kD – é o fator de correção devido ao diâmetro, sendo igual a 1 quando o diâmetro for inferior a
300 milímetros e igual a 0,85 + 0,05% do diâmetro em milímetros;
27
Entre fases √3
NOTA 1 – Equipamentos de manobra que podem estar sujeitos a condições de discordância de fases
podem necessitar de uma distância de escoamento maior através dos contatos aberto. Um fator de
aplicação a = 1,15 tem sido sugerido para tais aplicações.
NOTA 2 – Isoladores são verticais sujeitos a serem cobertos de neve poluída podem necessitar de
uma distância de escoamento maior.
9. Compatibilidade eletromagnética
Durante a operação e manobra dos disjuntores de alta tensão, existirão elevados níveis
de corrente, consequentemente, elevados campos magnéticos. Diante disto, é necessário
garantir a não interferência destes no correto funcionamento dos circuitos secundários de
comando e controle.
Como princípio básico para a extinção de um arco elétrico qualquer, é necessário que
se provoque o seu alongamento por meios artificiais, se reduza a sua temperatura e se substitua
o meio ionizado entre os contatos por um meio isolante eficiente que pode ser o ar, o óleo ou o
gás, o que permite, assim, classificar o tipo do meio extintor, consequentemente, as
características construtivas dos disjuntores (Mamede, 2008).
28
O meio utilizado para a extinção do arco elétrico está diretamente relacionado com o
nível de tensão nominal de operação, e terão grande impacto no custo do equipamento,
qualidade de operação em se tratando no reestabelecimento pós extinção do arco elétrico e no
tamanho/peso do equipamento.
De acordo com a IEC 62271-100: High-voltage switchgear and controlgear – Part 100:
Alternating-current circuit-breakers (2021, Ed. 3.0), devem estar presentes nos dados de placa
a seguintes informações:
Fabricante;
2
Para equipamentos com tensão nominal superior a 300kV;
29
Ano de fabricação;
3
Para equipamento com massa total superior a 300kg;
30
3. Construtivo
Neste capítulo, utilizando-se os equipamentos objeto do estudo de caso, serão
apresentados alguns dos elementos construtivos que compõem os disjuntores de alta tensão.
a) Acumulador de energia
Como descrito no capítulo 2, o bloco de contatos nada mais é do que um elemento de interface
entre os circuitos externos e os circuitos internos ao disjuntor. O relé de contatos possui
acionamento elétrico externo ao disjuntor, ou seja, necessita de uma fonte de tensão externa
para ser acionado.
c) Contatos auxiliares
Os contatos auxiliares tem sua posição (aberto/fechado) diretamente relacionada com a posição
do disjuntor, mas não diretamente relacionados mecanicamente, diferente da chave auxiliar.
32
Todos os contatos auxiliares possuem três terminais, sendo um deles o ponto comum, e os
outros dois contatos serão o normalmente aberto e o normalmente fechado.
d) Chave auxiliar
Na figura 5 é possível perceber o elemento mecânico responsável por acionar esta chave.
e) Conjunto de engrenagens
g) Contador de operações
Evidentemente, haverá situações de abertura com carga e sem carga, ambas possuindo efeitos
completamente distintos sobre o disjuntor, porém, este parâmetro está relacionado com
elementos mecânicos (engrenagens e outras peças) e não com as condições dos polos, para
estes, ensaios elétricos deverão ser realizados para determinar as condições de operação.
h) Bobina de abertura/fechamento
A bobina de abertura e a bobina de fechamento são dois elementos distintos, cada uma com a
função de provocar o acionamento do sistema de abertura e do sistema de fechamento do
disjuntor, respectivamente. Acionadas eletricamente, estas bobinas devem possuir rápida
atuação para garantir que o disjuntor interrompa a falha o mais rápido possível.
35
Os polos dos disjuntores, onde estão contidas as câmaras de extinção de arco, são os elementos
diretamente conectados a alta tensão, e por isso sua isolação é um elemento alvo de inspeção e
ensaios elétricos. As câmaras de extinção de arco, e os contatos nela contidos também deverão
ser ensaiados, apenas desta maneira será possível determinar a qualidade das características
elétricas.
Para o disjuntor objeto de estudo, estes deverão ser os principais elementos a serem
inspecionados e/ou testados.
36
Nos disjuntores de alta tensão, estes sinais podem indicar condição impeditiva para
realização de algum ensaio, como por exemplo, ruptura visível de isolação, identificada através
de marcas de carbonização, indicando presença de pequenas descargas pela superfície do
isolador.
Desta forma, para garantir máxima eficiência e qualidade dos ensaios, devem ser
realizadas verificações minuciosas por todos os elementos do disjuntor e interpretação dos
dados de placa antes da realização dos ensaios em si.
A figura 11 mostra os dados contidos numa bobina de abertura, tais elementos devem
ser verificados com a ajuda de um multímetro para validar as informações apresentadas.
Nos próximos capítulos serão apresentados ensaios elétricos para validação das condições
elétricas de operação dos disjuntores, sendo estes ensaios uma etapa seguinte a inspeção, uma
vez que não foram encontradas condições impeditivas para tais ensaios.
38
Por sua vez, estes ensaios devem atender parâmetros normativos de grandezas elétricas
aplicáveis de acordo com as características próprias do disjuntor, desta forma poderá ser
garantida a qualidade dos ensaios, além de atender as condições de temperatura e humidade do
ambiente em que se encontra.
Os ensaios de campo são uma forma precisa para determinação da qualidade das
características elétricas dos transformadores de instrumentação, uma vez que fornecem valores
numéricos para critérios de avaliação e comparação.
medida para então calcular o valor de resistência do meio dielétrico. A figura 12 apresenta os
principais elementos de um megôhmetro.
12. Alerta luminoso de teste em andamento indicando “High Voltage” (Alta tensão).
Tabela 2 - Valor de tensão mínimo a ser aplicado com o Megôhmetro às classes de tensão.
Outra condição que pode ser percebida na análise do circuito equivalente formado
quando da realização do ensaio na condição onde os polos do disjuntor se encontram na posição
aberto (medição da rigidez dielétrica da câmara de extinção de arco), figura 14, podemos
perceber uma situação de resistência de isolamento em paralelo que irá prejudicar os resultados
do ensaio.
Onde:
C1 – Efeito capacitivo que surge entre os contatos superior e inferior do disjunto quando
este está na posição aberto;
Para que esta condição seja compensada, o megôhmetro dispõem de um terceiro cabo
de teste, que será responsável pela medição que deverá fornecer os dados necessários ao
equipamento para que o mesmo realize a correção da medição, e assim, apresentando o valor
de resistência de isolamento medida apenas do elemento desejado. A figura 15 mostra como
deverá ser feita a ligação utilizando o megôhmetro para que as resistências de isolamento
indesejadas sejam desconsideradas.
2. Testes devem ser realizados no equipamento megôhmetro e seus acessórios para validar
sua integridade e condições adequadas para realização dos ensaios.
Etapa 3 – Ensaio:
Figura 16 - Esquema de ligação para medição da resistência de isolamento entre polos fechados do disjuntor e
invólucro metálico
45
Figura 17 - Esquema de ligação para medição da resistência de isolamento da câmara de extinção de arco de
um disjuntor
𝑅 °
𝑅 ° = ° ° (3)
2
Onde:
As normas de referência que tratam sobre disjuntores de alta tensão não estabelecem
valores mínimos ou ideias de resistência de isolamento, uma vez que cada fabricante e
tecnologia aplicada terão um desempenho diferente. Desta forma, os critérios disponíveis para
ser aplicados são:
Como consequência das grandezas aplicadas e medidas, é natural que haja a necessidade
de um par de cabos para injeção de corrente, e um par para leitura de tensão, caso contrário, ao
injetar corrente e ler tensão, o equipamento iria somar a resistência de seus cabos, a resistência
de contato de seus cabos com o equipamento e a resistência de contato do polo, e assim
apresentaria um resultado errôneo para o ensaio.
49
Etapa 3 – Ensaio:
1. Realizar a montagem do teste de acordo com a figura 20, para medição da resistência
de contato do polo do disjuntor em estado de fechado;
2. Verificar a correta disposição dos cabos e partes metálicas não relacionadas ao ensaio.
Para o ensaio de resistência de contato, a resistência de contato que deverá existir entre
as garras do microhmímetro e as partes metálicas do disjuntor não serão relevantes e em
nada irão impactar no ensaio;
3. Iniciar os ensaios com valor de corrente zerado e ir incrementando o valor até próximo
de 90% da escala máxima do microhmímetro, desta forma, a leitura deverá estabilizar
no valor de resistência medida;
4. Encerrar o ensaio e tomar nota do valor medido.
50
Figura 20 - Esquema de ligação para medição da resistência de contato do polo fechado de um disjuntor
Os valores obtidos nos ensaios de resistência ôhmica de contatos também deverão ser
submetidos a uma correção pelo fator de temperatura de referência. Para isto, a equação 4
servirá a esse propósito.
𝑅 ° ∗ (𝑊°𝐶 + 234,5)
𝑅 ° = (4)
(𝑍°𝐶 + 234,5)
51
Onde:
As normas de referência que tratam sobre disjuntores de alta tensão não estabelecem
valores mínimos ou de referências de resistência de contato, uma vez que o perfil mecânico do
contato varia. Desta forma, os critérios disponíveis para ser aplicados são:
Etapa 3 – Ensaio:
1. Realizar a montagem do teste de acordo com a figura 24, para realização das leituras do
tempo de abertura, e para as leituras do tempo de fechamento;
2. Iniciar o modo de captura do oscilógrafo, logo em seguida, realizar a operação
correspondente no disjuntor e encerrar o modo de captura;
3. Em algumas situações poderá ser necessário a realização de três leituras para cara modo
de operação para se garantir confiabilidade nas leituras realizadas;
4. Encerrar o ensaio e tomar nota dos tempos medidos.
Em vista disso, temos as referências a serem aplicadas a cada situação, são elas:
1. Dados de placa – Nos dados de placa do disjuntor ou em sua ficha técnica/manual, serão
indicadas as faixas de tempo de abertura e de tempo de fechamento, uma vez que o
disjuntor também não deve operar mais rápido do que o recomendado;
2. Tempo de meio período da rede – A discordância dos tempos de operação entre polos
não pode exceder o tempo de meio período da rede (8,33 ms para frequência de operação
de 60 Hz, e 10 ms para frequência de operação de 50 Hz).
em uma das fases, provocando uma reignição do arco elétrico. Tal evento poderá provocar uma
corrente de curto circuito superior a capacidade de interrupção do disjuntor, consequentemente
irá provocar danos permanentes ao disjuntor.
Outras situações podem ocorrer que também serão indicativos de que existe algo de
errado com o disjuntor, estas serão exemplificadas a seguir. A figura 25 apresenta como os
sinais devem se comportar, para indicar uma condição saudável da operação de abertura do
disjuntor, e a figura 26 mostra situações onde pode ser identificado um problema no processo
de abertura do disjuntor.
Como pode ser percebido na figura 26, existe discordância superior a 8,4 ms entre os
polos B e C. Outras situações que podem ocorrer, mesmo com bom sincronismo entre polos, é
a não operação consistente dos polos, retratado na figura 26 pelos polos A e B. Tais gráficos
indicam que houve abertura do polo, mas contatos voltaram a se tocar antes de abertura
definitiva dos mesmos.
6. Resultados e avaliações
Este capítulo tem por objetivo apresentar os resultados práticos obtidos para cada ensaio
no equipamento objeto de estudo, apresentados no capítulo 4, bem como uma avaliação da
qualidade das características elétricas do equipamento.
Fabricante: Schneider;
Tensão nominal: 17,5kV;
60
Os ensaios foram realizados pelo próprio autor deste trabalho, seguindo todas as normas
de segurança e com a utilização de EPIs adequados.
Tabela 3 - Resultado dos ensaios de rigidez dielétrica dos meios isolantes entre polo e carcaça metálica
Linha Earth
Resistência a
Disjuntor (Terminal (Terminal Guard
temperatura ambiente
vermelho) Preto)
Fechado Polo - R Massa - 255,00 GΩ
Fechado Polo - S Massa - 233,00 GΩ
Fechado Polo - T Massa - 310,00 GΩ
Tabela 4 - Resultado dos ensaios de rigidez dielétrica das câmaras de extinção de arco de cada polo
Resistência a
Disjuntor Linha Earth Guard
temperatura ambiente
Aberto Polo - R Polo - R Carcaça 542,00 GΩ
Aberto Polo - S Polo - S Carcaça 483,00 GΩ
Aberto Polo - T Polo - T Carcaça 551,00 GΩ
62
Como descrito no item 4.1.3, se faz necessária a correção com aplicação do fator de
temperatura, uma vez que, para que sejam feitas comparações diretas entre resultados e critérios
de comparação, todos os valores devem ser referenciados a uma mesma temperatura.
Tabela 5 - Resultado dos ensaios de rigidez dielétrica dos meios isolantes entre polo e carcaça metálica
Linha Earth Guard
Resistência a corrigida
Disjuntor (Terminal (Terminal (Terminal
para 75°C
vermelho) Preto) verde)
Fechado Polo - R Massa - 9,54 GΩ
Fechado Polo - S Massa - 8,72 GΩ
Fechado Polo - T Massa - 11,60 GΩ
Tabela 6 - Resultado dos ensaios de rigidez dielétrica das câmaras de extinção de arco de cada polo
Resistência a corrigida
Disjuntor Linha Earth Guard
para 75°C
Aberto Polo - R Polo - R Carcaça 20,28 GΩ
Aberto Polo - S Polo - S Carcaça 18,07 GΩ
Aberto Polo - T Polo - T Carcaça 20,62 GΩ
O ensaio de resistência ôhmica dos contatos foi realizado neste disjuntor aplicando-se
uma corrente igual a 100A para uma maior precisão dos valores de resistência medidos. O
procedimento adota para tal ensaio está descrito no item 4.2.2. e seguiu todas as normas de
segurança e boas práticas.
Durante o ensaio de resistência ôhmica dos contatos, os valores medidos devem estar
dentro da faixa de ±10% em relação aos valores apresentados no relatório de testes de aceitação
de fábrica, quando referenciados a uma mesma temperatura.
Caso sejam medidos valores fora deixa faixa, que se mantenham, mesmo com abertura
e fechamento dos contatos, indicam certo grau de desgaste dos mesmos. Caso haja variações
nos valores medidos, quando efetuada uma nova abertura e fechamento, isto pode indicar
anomalias no mecanismo de abertura e fechamento do disjuntor.
sendo este o marcador zero de tempo, uma vez que o oscilógrafo possui uma entrada de disparo
conectada em paralelo ao comando de abertura e fechamento do disjuntor.
7. Conclusões
Neste trabalho foram apresentados métodos dos principais ensaios realizados nos
Disjuntores de Alta Tensão e critérios de avaliação para diagnóstico e avaliação das condições
de operação do mesmo. Como objetivo principal, foi gerado um documento em forma de
Instrução de Trabalho seguindo padrões e recomendações segundo normas nacionais e
internacionais, de modo a servir como procedimentos de execução para realização de tais
ensaios.
8. Referências bibliográficas
[1] FILHO, João Mamede. Manual de equipamentos elétricos. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC,
2013.
[3] OLIVEIRA, José Carlos de. Transformadores: Teoria e ensaios. 2. ed. São Paulo: Blucher,
2018.
[5] IEC 62271. High-voltage switchgear and controlgear – Part 1: Commom specifications for
alternating current switchgear and controlgear. IEC Std 62271-1 - 2021, 2021.
[6] IEC 62271. High-voltage switchgear and controlgear – Part 100: Alternating-current circuit-
breakers. IEC Std 62271-100 - 2021, 2021.
[7] IEC 62271. High-voltage switchgear and controlgear – Part 102: Alternating current
disconnectors and earthing switches. IEC Std 62271-102 - 2022, 2022.
[8] ANSI/IEEE C37.09. Ieee standard test procedures for AC high-voltage circuit breakers with
rated maximum voltage above 1000V. IEEE Std C37.09 - 2018, 2018.