Como um Disjuntor a Vácuo de Média Tensão Melhora a Segurança Elétrica

O disjuntor a vácuo de média tensão (VCB) é um componente essencial para a segurança e proteção da distribuição de energia em sistemas elétricos de média tensão (10 kV - 35 kV). É mais eficaz do que os antigos disjuntores com extinção a óleo e gás, pois o VCB utiliza uma câmara a vácuo para interromper correntes de falha, isolando muito rapidamente a seção defeituosa da rede. São extremamente confiáveis em condições difíceis, como redes elétricas urbanas, instalações industriais e complexos comerciais. A GPSwitchgear é líder na otimização do projeto de VCBs de média tensão para maior segurança e suas aplicações no mundo real. Abaixo estão várias maneiras pelas quais o disjuntor a vácuo de média tensão melhora a segurança elétrica.

O Disjuntor a Vácuo de Média Tensão Foca em Prevenir Rapidamente, com Eficácia e Segurança os Riscos de Arco

Em sistemas de média tensão, os arcos elétricos estão no topo da lista de riscos perigosos. Para se ter uma ideia, eles geram uma temperatura intensa de 20.000 graus Celsius e podem derreter metais, danificar isolamentos e até causar incêndios e explosões. O disjuntor a vácuo de média tensão combina o melhor dos dois mundos ao incorporar as incríveis propriedades extintoras de arco do vácuo. Quando ocorre um problema, como um curto-circuito, o disjuntor a vácuo de média tensão separa rapidamente seus contatos dentro de uma câmara a vácuo. Graças ao ambiente sob vácuo, a formação de gases ionizados (que sustenta os arcos em outros disjuntores) é eliminada, extinguindo o arco em 1 a 2 ciclos (até 0,04 segundos em um sistema de 50 Hz). Isso é muito mais rápido do que os disjuntores isolados a óleo ou ar, reduzindo o tempo de exposição ao arco, minimizando o risco de incêndio e danos. Por exemplo, em um sistema de distribuição de energia industrial de 10 kV, uma falha no cabo por curto-circuito aciona o disjuntor a vácuo de média tensão para interromper a corrente e extinguir o arco quase instantaneamente, evitando que ele se espalhe para o equipamento de comutação adjacente.

O disjuntor de média tensão VCB da GPSwitchgear utiliza câmaras de vácuo premium com grau de vácuo de 10⁻⁶ Pa ou superior, melhorando ainda mais a segurança com desempenho estável de extinção de arco por mais de 20 anos.

Excelente Desempenho de Isolamento do Disjuntor de Média Tensão VCB para Prevenir Riscos de Vazamentos  

A falha de isolamento em sistemas de média tensão pode levar a vazamentos de corrente, falhas em equipamentos e choques elétricos em funcionários. O disjuntor a vácuo de média tensão (VCB) depende do isolamento devido a dois designs essenciais: primeiro, a construção da câmara de vácuo; como incorpora uma câmara de vácuo, esta funcionará como uma câmara de isolamento. O vácuo impedirá vazamentos de corrente entre os contatos em qualquer tensão nominal, pois possui resistência de isolamento muito maior do que o ar ou óleo. A segunda característica que o VCB de média tensão incorpora são materiais de resina epóxi ou cerâmicos para o revestimento da câmara de vácuo, duráveis contra umidade, poeira e corrosão química. Assim, evita-se a falha de isolamento devida à umidade. Os disjuntores a vácuo de média tensão não possuem óleo ou gás que possam vazar, tornando-os seguros para instalação em ambientes internos e externos (ao contrário dos disjuntores a óleo, que podem vazar e apresentar falha no isolamento por óleo). Por exemplo, regiões costeiras seguras em áreas industriais pesadas são ideais para VCBs, já que a umidade do ar e a névoa salina não obstruirão o revestimento de isolamento do VCB nem a câmara de vácuo. O VCB ainda poderá funcionar e prevenir falhas por vazamento de isolamento de tensão. Todos os VCBs de média tensão adquiridos devem passar nos testes de tensão suportável em corrente alternada e de descarga parcial para atender aos padrões internacionais de isolamento e segurança.

O Disjuntor a Vácuo de Média Tensão Garante a Proteção dos Equipamentos por meio da Interrupção Exata da Corrente

Falhas em sistemas de média tensão incluem curto-circuito, sobrecarga e correntes de fuga à terra, podendo colocar transformadores e outros equipamentos caros em risco. Com transformadores de corrente de falha caros, os disjuntores a vácuo de média tensão (VCB) podem identificar e interromper com precisão as correntes de falha, pois são equipados com sistemas avançados de proteção integrados e podem funcionar em conjunto com relés protetores dinâmicos. Esses relés analisam eficazmente os sistemas elétricos em tempo real e se comunicam com o VCB de média tensão ao detectar uma falha, fazendo com que o VCB ative imediatamente o mecanismo de interrupção da corrente de falha. No entanto, os VCBs não interromperão correntes que excedam a classificação máxima suportável dos equipamentos de média tensão. Por exemplo, disjuntores a vácuo de média tensão para sistemas de energia de 20 kV podem interromper correntes de falha até 20 kA e impedir a passagem de corrente excessiva pelos transformadores e cabos. Isso protege o sistema contra danos à isolação e danos mecânicos durante sobrecargas. Por exemplo, uma condição de sobrecarga defeituosa causada pela operação simultânea de sistemas em um sistema de energia de um complexo comercial de 20 kV acionará os relés de proteção para manter a proteção contra sobrecarga no transformador principal.

A GPSwitchgear oferece disjuntores de média tensão que utilizam mecanismo eletromagnético ou mecanismo operado por mola para garantir uma rápida separação dos contatos, assegurando que a interrupção da corrente de falha ocorra dentro do tempo seguro estipulado.

Os Riscos de Manutenção de Disjuntores de Média Tensão são Baixos devido à Pouca Manutenção Necessária

O disjuntor de média tensão a vácuo (VCB) causa menos carga de trabalho, pois possui baixas exigências de manutenção. Outros disjuntores, como os a óleo, requerem atividades repetidas de manutenção, como troca de óleo, limpeza de contatos, ajustes de pressão de gás e muitas outras. Essas atividades aumentam os custos operacionais e expõem os trabalhadores de manutenção ao risco de choque elétrico. O VCB opera com base no princípio de preservação de componentes. A câmara a vácuo e as partes dos contatos têm ciclos operacionais longos — mais de 10.000 operações — antes da primeira manutenção rotineira. A manutenção dos mecanismos operacionais e a lubrificação dos meios auxiliares (circuitos de controle) podem ser realizadas sem a necessidade de desmontar a câmara de alta tensão, eliminando assim atividades de manutenção com risco de alta tensão. Isso permite que o pessoal tenha menor exposição à alta tensão e elimina tarefas como manutenção em contatos queimados. Esses ciclos de manutenção são aplicáveis a VCBs de média tensão instalados em locais remotos. Em comparação com a manutenção trimestral dos disjuntores a óleo, os VCBs de média tensão em locais remotos possuem ciclos de manutenção de 3 a 5 anos. Isso reduz substancialmente o trabalho de manutenção nos disjuntores. Tais riscos são minimizados no VCB modular de média tensão da GPSwitchgear. Este design permite que a manutenção dos auxiliares seja realizada sem impacto na câmara a vácuo. Isso reduz o risco de má manutenção e a exposição do trabalhador.

Suportes de Disjuntor a Vácuo de Média Tensão com Funções de Intertravamento para Evitar Erros Operacionais

Sistemas de média tensão têm um alto potencial para incidentes perigosos e fatais devido a operações incorretas, por exemplo, fechar o disjuntor em uma linha com falha ou abrir incorretamente o disjuntor durante uma carga normal não autorizada. O VCB possui mecanismos de intertravamento integrados para reduzir o potencial de operação incorreta. Em primeiro lugar, o VCB possui um intertravamento mecânico com o desconector. O VCB só pode ser fechado quando o desconector estiver na posição correta, evitando o fechamento em um circuito aberto. O VCB também possui um intertravamento elétrico com o sistema de controle. O VCB só pode ser operado por pessoal autorizado com o código de acesso correto ou uma chave de controle, impedindo aberturas e fechamentos não autorizados. O VCB também possui um sistema de intertravamento de status. Se a câmara de vácuo do VCB estiver com vazamento, os sensores de pressão detectarão falha no arco e intertravarão o disjuntor, impedindo que ele opere durante a interrupção de corrente. Um exemplo prático ocorre em uma sala de subestação de média tensão, onde, se um operador tentar fechar o interruptor da linha com falha até o VCB, o intertravamento mecânico evitará danos ao equipamento impedindo que o operador feche o interruptor.

O disjuntor de média tensão VCB da GPSwitchgear registra todos os logs de operação, permitindo à gestão acompanhar e avaliar as funções, reduzindo o risco de erros operacionais intencionais ou não intencionais.