Seccionadores de alta tensão - classificação, regras de uso e técnica de execução de operações

Os seccionadores são dispositivos de comutação com um ponto de disparo visível que não possuem um mecanismo de liberação livre. Eles são projetados para ligar e desligar seções vivas de um circuito elétrico (alta tensão) na ausência de corrente de carga ou para alterar o esquema de conexão.

Finalidade dos seccionadores

Os seccionadores servem para criar uma lacuna visível separando equipamentos não operacionais de partes energizadas. Isso é necessário, por exemplo, ao exibir equipamentos para reparo para realizar o trabalho com segurança.

Os seccionadores não possuem dispositivos de arco e, portanto, são projetados principalmente para ligar e desligar circuitos na ausência de corrente de carga e são energizados ou até mesmo desligados.

Leia mais sobre os diferentes designs de seccionadores aqui: Como os seccionadores de alta tensão funcionam e são organizados

Na ausência de interruptor no circuito elétrico em instalações elétricas de 6 a 10 kV, é permitido ligar e desligar por seccionadores de pequenas correntes, muito menores que as correntes nominais do dispositivo, conforme discutido a seguir.

Requisitos para seccionadores

Os requisitos para seccionadores do ponto de vista de sua manutenção pelo pessoal de serviço são os seguintes:

• os seccionadores devem criar um circuito aberto claramente visível correspondente à classe de tensão da instalação;

• os acionamentos do seccionador devem possuir dispositivos para fixação rígida das palhetas em cada uma das duas posições de operação: ligado e desligado. Além disso, devem ter batentes confiáveis, limitando a rotação das facas a um ângulo maior que um determinado;

• os seccionadores devem ser ligados e desligados nas piores condições ambientais (por exemplo, formação de gelo);

• os isoladores de sustentação e as hastes isolantes devem suportar as cargas mecânicas resultantes das operações;

• as palhetas principais dos seccionadores devem ser conectadas às palhetas do dispositivo de aterramento, o que exclui a possibilidade de ligar os dois ao mesmo tempo.

Classificação e arranjo de seccionadores

Os tipos individuais de seccionadores 6 - 10 kV diferem entre si:

• por tipo de instalação (seccionadores para instalação interna e externa);
• pelo número de polos (seccionadores monopolares e tripolares);
• pela natureza do movimento da lâmina (seccionadores do tipo de rotação vertical e oscilante).
• seccionadores tripolares são operados por um acionamento de alavanca, seccionadores monopolares - por uma haste isolante operacional.

A diferença no design dos seccionadores para instalações internas e externas é explicada pelas condições de operação. Os seccionadores externos devem possuir dispositivos que quebrem a crosta de gelo formada durante o gelo. Além disso, eles são usados ​​para desligar pequenas correntes de carga e seus contatos são equipados com cornetas para extinguir o arco que ocorre entre contatos divergentes.

Uso de seccionadores para desconectar correntes de equalização e pequenas correntes de carga

A capacidade dos seccionadores de ligar e desligar as correntes de carga de cabos e linhas aéreas, correntes de magnetização de transformadores de potência, correntes de equalização (esta é a corrente que passa entre dois pontos de uma rede fechada conectada eletricamente e devido à diferença de tensão e redistribuição da carga durante a desconexão ou ativação da conexão elétrica) e pequenas correntes de carga confirmadas por inúmeros testes realizados em sistemas de energia. Isso se reflete em várias diretivas que regulam seu uso.

Assim, em aparelhagem fechada, os seccionadores de 6-10 kV permitem ligar e desligar correntes de magnetização de transformadores de potência, correntes de carga de linhas, bem como correntes de falta à terra que não excedam os seguintes valores:

• Na tensão 6 kV: corrente de magnetização — 3,5 A. Corrente de carga — 2,5 A. Corrente de falta à terra — 4,0 A.

• A uma tensão de 10 kV: corrente de magnetização — 3,0 A. Corrente de carga — 2,0 A. Corrente de falta à terra — 3,0 A.

A instalação de barreiras de isolamento entre os pólos permite aumentar a corrente ligada e desligada em 1,5 vezes.

6 — Os seccionadores de 10 kV permitem ligar e desligar correntes de equalização até 70 A, bem como correntes de carga de linha até 15 A, desde que as operações sejam realizadas com seccionadores tripolares para instalação externa com acionamento mecânico.

Os seccionadores são frequentemente equipados com dispositivos de aterramento estacionários, o que permite não recorrer à instalação de aterramento portátil em equipamentos retirados para reparo e, assim, elimina violações das regras de segurança associadas ao processo de instalação de aterramento portátil.

Interruptores para seccionadores

A variedade de instalações elétricas resulta em uma combinação ilimitada de tamanhos e configurações de aparelhagem. Utilizando a experiência estrangeira em subestações, recomenda-se a substituição de chaves seccionadoras e chaves por equipamentos de nova geração - chaves seccionadoras.

O interruptor-seccionador combina as funções de desconexão e desconexão em um único dispositivo, o que permite reduzir a área da subestação e aumentar a disponibilidade.

A utilização de chaves seccionadoras reduz os trabalhos de manutenção e oferece as seguintes vantagens:

• Fornecimento de energia quase contínuo aos usuários (dependendo do desenvolvimento da subestação ou da rede, manutenções podem interromper o fornecimento de energia a alguns usuários).
• Reduzindo o risco de falhas do sistema, pois o risco de falhas nos circuitos primários durante a manutenção (ou seja, quando há pessoas na subestação) é maior do que na operação normal, porque durante a manutenção nem todos os equipamentos estão em operação e não há possibilidade de redundância.
• Custos operacionais reduzidos associados à baixa ocupação de manutenção do painel.
• Melhorar a segurança do pessoal e reduzir o risco de acidentes, falta de energia na subestação, erros de trabalho, pois todo trabalho na subestação envolve risco potencial de choque elétrico, queda de altura, etc. A desmontagem acelerada do dispositivo de contato permite a desconexão rápida do interruptor-seccionador. Assim, enquanto a chave seccionadora desarmada estiver sendo operada, outros equipamentos da subestação podem ser energizados.

Técnica para realizar operações com seccionadores

Em quadros, as operações de abertura e fechamento de seccionadoras de uma conexão que possua chave em seu circuito devem ser realizadas após a verificação da posição desligada da chave no local de sua instalação.

Antes de desconectar ou conectar seccionadores, é necessário verificá-los externamente. Seccionadores, atuadores e dispositivos de bloqueio não devem estar danificados, o que impediria o funcionamento. Atenção especial deve ser dada à ausência de jumpers de bypass. Se algum defeito for encontrado, as operações com seccionadores ativos devem ser realizadas com muito cuidado e somente com a permissão da pessoa que ordenou a manobra. O trabalho com seccionadores sob tensão é proibido se forem encontradas rachaduras nos isoladores.

A manobra manual dos seccionadores deve ser rápida e decisiva, mas sem choque no final do curso.Quando ocorrer um arco entre os contatos, as palhetas dos seccionadores não devem ser puxadas para trás, pois se os contatos divergirem, o arco pode se estender, fechar o vão entre as fases e causar um curto-circuito. A operação de inclusão deve ser concluída em todos os casos. Se os contatos se tocarem, o arco se extinguirá sem causar danos ao equipamento.

A desconexão dos seccionadores, por outro lado, é feita de forma lenta e cuidadosa. Primeiro, é feito um teste com a alavanca de acionamento para garantir que as hastes estejam em bom estado de funcionamento, não haja vibração e danos aos isoladores. Se ocorrer um arco no momento em que os contatos divergem, os seccionadores devem ser ligados imediatamente e não trabalhar com eles até que a causa da formação do arco seja esclarecida.

Os trabalhos em seccionadores monopolares realizados com hastes de operação devem ser executados na ordem que proporcione a maior segurança para o pessoal. Vamos supor que o pessoal tenha aberto os seccionadores por engano sob carga.

Com uma carga mista, é mais seguro desligar o primeiro dos três seccionadores, pois não gera um arco forte mesmo que a corrente nominal esteja circulando pelo circuito. No momento da divergência dos contatos entre eles, apenas relativamente pequenos diferença potencial, pois por um lado o seccionador a ser desarmado será alimentado pela fonte de alimentação e, por outro lado, aproximadamente a mesma fem funcionará por algum tempo, induzida por motores de carga síncronos e assíncronos girando quando alimentados em duas fases, como bem como devido aos bancos de capacitores instalados nas redes de distribuição.

Quando o segundo seccionador é desarmado, arcos intensos ocorrerão na carga. A terceira desconexão não cortará a energia. Como o disparo do seccionador de segunda série é o maior perigo, ele deve estar localizado o mais longe possível dos seccionadores das outras fases. Portanto, para qualquer disposição de seccionadoras (horizontal ou vertical), a seccionadora de fase intermediária deve sempre ser desligada primeiro, depois quando as seccionadoras estiverem dispostas em linha horizontal, as seccionadoras finais são alternadas em sequência e com a disposição vertical das seccionadoras ( um sobre o outro), o seccionador superior é acionado em segundo lugar e o inferior é o terceiro. …

As operações de fechamento dos seccionadores monopolares são realizadas na ordem inversa.

Em circuitos contendo disjuntores acionados por mola, as manobras do seccionador devem ser realizadas com as molas soltas para evitar o fechamento acidental dos disjuntores durante as manobras do seccionador.

Em redes de 6-10 kV operando com compensação de corrente capacitiva de falta à terra, antes de desligar a corrente de magnetização do transformador, na parte neutra da qual o reator de supressão de arco está conectado, o reator de supressão de arco deve ser desligado antes de tudo, para evitar sobretensões que possam ser causadas pela abertura simultânea dos contatos das três fases.

Segurança pessoal do pessoal que executa operações de seccionador Ao realizar qualquer operação em seccionadores ativos, a pessoa que executa a operação (e controla suas ações - no caso de comutação de duas pessoas) deve primeiro selecionar tal local no dispositivo dispositivopara evitar lesões pela possível destruição e queda dos isoladores do aparelho juntamente com os elementos condutores a eles fixados, e também para se proteger do efeito direto de um arco elétrico quando este ocorrer.

Não é recomendado olhar para as partes de contato do dispositivo durante a operação. No entanto, após a conclusão da operação de ligar ou desligar, é obrigatória a verificação da posição das palhetas principais dos seccionadores e das palhetas dos seccionadores de aterramento fixo, pois na prática tem havido casos de não desengate das palhetas principais, disparo de lâminas de chaves de aterramento fixas em fases individuais, facas caindo além das garras de contato, puxando hastes de acionamentos, etc. Neste caso, cada fase dos seccionadores deve ser verificada separadamente, independentemente da posição real das palhetas das demais fases e da presença de ligações mecânicas entre elas.