Os equipamentos de manobra são geralmente equipados com disjuntores, sendo os disjuntores um de seus componentes principais, responsáveis pelo controle de comutação do circuito e proteção contra falhas. Aqui está um detalhamento:
1. O papel central dos disjuntores nos quadros
Integração funcional
O equipamento de comutação é o “centro de distribuição” do sistema de energia, que combina funções de controle, proteção, medição e sinalização. Como componente chave, os disjuntores funcionam da seguinte forma:
Abertura e fechamento manual/automático de circuitos (ex. isolamento de alimentação durante manutenção de equipamentos);
Evitar sobrecarga, curto-circuito, subpressão, etc. (evitar que o equipamento queime ou pegue fogo);
Interligação com sistemas de automação (ex. por controle remoto por CLP de fechamento e abertura de disjuntores).
Necessidade Estrutural
Estruturas típicas de equipamentos de comutação incluem um compartimento de barramento, compartimento de disjuntor, compartimento de cabos e compartimento de controle secundário. O disjuntor é instalado de forma independente no compartimento do disjuntor, conectado à fonte de alimentação por barramento e conectado à carga por cabo para formar um circuito completo de distribuição de energia. Se não houver disjuntores, o quadro só poderá desempenhar o papel de caixa de derivação de cabos, perdendo funções de controle e proteção. Configuração de disjuntores de diferentes tipos de painéis
Aparelhagem de-baixa tensão (por exemplo, GCK, GCS e MNS)
Tipos de disjuntores: ACB, MCCB, MCB.
Cenários de aplicação:
Painel de distribuição de entrada: cabos CA/CC classificados de 630A a 6300A são usados para conectar e desconectar a fonte de alimentação principal e fornecer proteção-contra curto-circuito.
Quadro de distribuição de saída: Disjuntores em caixa moldada (MCCB, 10A a 1600A) ou MCB, 1A a 125A para circuitos ramificados-controlados por carga.
Equipamento de comutação de compensação de capacitor: Disjuntores especiais são usados para comutar dispositivos de compensação de potência reativa.
Painel de-alta tensão (por exemplo, KYN28 e XGN15)
Tipo de disjuntor: Disjuntores a vácuo (VS1 e VN2) e disjuntores SF6 (LW8). Cenários de aplicação:
Quadro de entrada: Disjuntores a vácuo classificados em 10kV{4}}35kV e classificados em 1250A-400A são responsáveis pela comutação e proteção contra curto-circuito para energia de alta tensão.
Conjunto de manobra de saída: os disjuntores a vácuo controlam cargas de alta-tensão, como transformadores e motores, e sua capacidade de ruptura deve corresponder à corrente de partida da carga.
Quadro PT: pequenos disjuntores a vácuo para proteção de transformadores de tensão.
Conjunto de manobra-de finalidade especial
Subestações tipo caixa-: o lado de alta tensão adota disjuntores a vácuo, o lado de baixa tensão adota um disjuntor de estrutura para obter proteção integrada de alta tensão.
Aparelhagem CC (como fonte de alimentação de metrô): os disjuntores CC são usados para interromper rapidamente a corrente de curto-circuito CC (as interrupções CC são mais difíceis do que as interrupções CA).
3. Novos painéis de energia (como energia fotovoltaica (PV), energia eólica, etc.): disjuntores protegidos por inversores são usados para evitar que a eletricidade retorne à rede. Colaboração entre disjuntores e outros componentes do painel
Trabalhando com disjuntores
Quadro de-alta tensão: os disjuntores são responsáveis por interromper a corrente de carga e a corrente de-curto-circuito, enquanto os seccionadores são responsáveis por isolar a fonte de alimentação após o disjuntor saltar, formando "pontos de interrupção claros" para garantir uma manutenção segura.
Conjunto de manobra-de baixa tensão: alguns projetos usam uma combinação de disjuntores e disjuntores para obter isolamento duplo.
Interação com transformadores de corrente
Os TCs monitoram as correntes do circuito em tempo real e transmitem sinais para dispositivos de proteção de disjuntores, como relés de sobrecarga e dispositivos de liberação-de curto-circuito.
Quando a corrente é anormal, o dispositivo de proteção aciona o disjuntor para saltar e desconectar o circuito defeituoso.
Integração com sistemas automatizados
Os painéis modernos são equipados com controladores inteligentes que carregam o status do disjuntor (localização ligada e desligada, registros de falhas) para o sistema de monitoramento por meio de interfaces de comunicação (por exemplo, RS485 e Ethernet).
Isto permite operações remotas, avisos de falhas e gerenciamento de eficiência energética.
4. Um estudo de caso de equipamento de comutação ausente em disjuntores
Caixa de derivação de cabos
Estrutura: Contém apenas barramento, conectores de cabos e isolador; sem disjuntores. Função: Somente para ramificação e conexão de cabos, sem recursos de controle ou proteção.
Limitações: se uma carga downstream entrar em curto-, ela deverá ser protegida por disjuntores upstream, o que pode prolongar a queda de energia.
Caixa de distribuição de energia simples
Estrutura: Fusível + interruptores faca.
Pergunta:
Depois que o fusível queimar, ele precisará ser substituído para evitar uma rápida restauração de energia.
O interruptor faca não possui proteção-contra curto-circuito e requer fusíveis adicionais.
Cenários aplicáveis: Demanda temporária de eletricidade ou requisitos de baixa confiabilidade.
V. Principais considerações para disjuntores ao selecionar equipamentos de comutação
Tipos de carga
Cargas do motor: considere a corrente de partida (geralmente 5-7 vezes a corrente nominal), escolha o disjuntor, o disjuntor deve ter capacidade de interrupção suficiente.
Carga de iluminação: Para corrente estável, pode ser usado um disjuntor de caixa prensada padrão.
Carga de capacitância: Um disjuntor harmônico inverso é necessário para evitar danos ao equipamento causados por correntes de partida.
Estado do meio ambiente
Ambiente de alta temperatura: Selecione um disjuntor resistente a altas temperaturas (por exemplo, temperatura nominal de trabalho maior ou igual a 70 graus). Ambientes úmidos: Escolha disjuntores com classificação de proteção IP65 ou superior para evitar que a condensação cause curto-circuito.
Ambientes corrosivos: escolha disjuntores com carcaça de aço inoxidável ou revestimento resistente à corrosão.
Coordenação do sistema
5. Níveis de proteção correspondentes para cima e para baixo: O disjuntor superior deve funcionar por mais tempo que o inferior para evitar-disparos excessivos.
Cálculo da corrente-de curto-circuito: selecione o disjuntor (por exemplo,. 50kA, 65kA) de acordo com a capacidade-de curto-circuito do sistema.
VI. INTRODUÇÃO Resumos
Configuração padrão: Mais de 90% dos quadros de distribuição (sejam de baixa tensão, alta tensão ou para fins especiais) estão equipados com disjuntores, que são o núcleo do controle e proteção do circuito.
Exceções: Equipamentos sem requisitos de proteção, como caixas de derivação de cabos e caixas de distribuição simples, não devem ser equipados com disjuntor. Contudo, este tipo de equipamento depende muitas vezes de equipamentos de proteção superiores, limitando a sua aplicabilidade.
Escolha o tipo e os parâmetros apropriados do disjuntor de acordo com as características da carga, condições ambientais e requisitos do sistema para garantir a operação segura e confiável do painel de manobra.
