O que deve ser observado ao usar interruptores de circuito a vácuo para uso interno?
I. Prevenção de Sobretensão
Os disjuntores a vácuo se destacam no desempenho de interrupção, mas uma sobretensão elevada pode ocorrer em indutores durante a comutação de cargas indutivas devido a mudanças abruptas na corrente do circuito, o que requer atenção especial. Ao comutar motores de pequena capacidade, as correntes de partida são grandes, portanto, medidas como a partida em escada devem ser adotadas para limitar a corrente.
Transformadores com diferentes estruturas apresentam características distintas: transformadores a óleo têm alta capacidade de suportar tensões de impulso e grande capacitância parasita, eliminando a necessidade de proteção adicional; transformadores a seco com baixa resistência a tensões de impulso devem ser preferencialmente protegidos por pararraios de óxido de zinco, ou utilizando a capacitância distribuída do cabo e instalando capacitores.
Para disjuntores a vácuo de proteção de linhas de saída, linhas longas e grande capacitância parasita, combinadas com múltiplos dispositivos conectados, geralmente impedem a geração de sobretensão elevada devido ao fenômeno de aprisionamento, portanto, não é necessária proteção especial durante a operação.
Testes de campo em bancos de capacitores mostram que a sobretensão gerada pelos disjuntores a vácuo durante a comutação geralmente não excede duas vezes o valor nominal. Na China, capacitores shunt são comumente usados abaixo de 60kV, onde os níveis de isolamento do equipamento são suficientemente altos para suportar a sobretensão normal de comutação. No entanto, disjuntores de baixo desempenho podem causar sobretensão elevada devido à vibração prolongada dos contatos durante a comutação, conforme evidenciado por casos de testes domésticos e internacionais, o que demanda vigilância.
II. Controle das Velocidades de Fechamento e Abertura
Uma velocidade de fechamento muito baixa prolonga o tempo pré-ruptura, aumentando o desgaste dos contatos. Os interrompedores de disjuntores a vácuo, frequentemente usando soldagem de cobre e degaseificação a alta temperatura, têm força mecânica e resistência à vibração limitadas. Uma velocidade de fechamento excessivamente alta causa vibração severa e impacto nos acordeões, drasticamente encurtando a vida útil dos mesmos. Geralmente, a velocidade de fechamento deve ser controlada entre 0,6m/s e 2m/s, com um valor ótimo para estruturas específicas que requer ajuste preciso.
Durante a interrupção, a duração do arco é curta (não mais de 15 meias-ondas de frequência de rede), e o interrompedor deve ter resistência dielétrica suficiente no primeiro cruzamento de zero da corrente. Geralmente, deseja-se que o curso dos contatos atinja 50% a 80% do curso total em uma meia-onda de frequência de rede, exigindo controle rigoroso da velocidade de abertura. Além disso, os amortecedores de abertura e fechamento devem ter excelentes características para mitigar forças de impacto e proteger a vida útil do interrompedor.
III. Controle do Curso dos Contatos
Os disjuntores a vácuo têm cursos de contato curtos (geralmente 8mm a 12mm para tensão nominal de 10kV a 15kV, com sobrecurso de apenas 2mm a 3mm). Não aumente erroneamente o curso, supondo que uma maior lacuna beneficie a extinção do arco. Um curso excessivo impõe estresse excessivo aos acordeões após o fechamento, causando danos e comprometendo o selo a vácuo, o que pode levar à falha do equipamento.
IV. Limitação da Corrente de Carga
Os disjuntores a vácuo têm baixa capacidade de sobrecarga. O vácuo entre os contatos e a carcaça forma isolamento térmico, então o calor dos contatos e das barras condutoras dissipa principalmente por condução. Para manter a temperatura de operação dentro do intervalo permitido, a corrente de trabalho deve ser estritamente limitada abaixo do valor nominal para evitar superaquecimento e garantir confiabilidade.
V. Entrega e Aceitação Rigorosas
Embora os disjuntores a vácuo passem por rigorosa aceitação de fábrica, o transporte e a instalação podem alterar parâmetros ou causar incompatibilidades no mecanismo. Após a instalação no local, parâmetros-chave devem ser retestados, incluindo rebote de fechamento, distância de abertura, curso de compressão, velocidades e tempos de fechamento e abertura, resistência de contato, nível de isolamento de interrupção e testes de aceitação de transmissão, para garantir que todos os indicadores atendam aos requisitos técnicos.
VI. Implementação do Ciclo de Manutenção
Os disjuntores a vácuo não são isentos de manutenção; o ciclo deve ser ajustado flexivelmente com base em regulamentos e operação real:
VII. Manutenção do Interrompedor a Vácuo
O interrompedor a vácuo, o componente central, usa vidro ou cerâmica para suporte e vedação, com contatos móveis e fixos e um escudo interno, mantendo um grau de vácuo de 1,33×10⁻⁵Pa para garantir a extinção do arco e o isolamento. A diminuição do grau de vácuo prejudica significativamente o desempenho de interrupção, portanto, evite qualquer colisão, batida ou impacto externo durante o manuseio e a manutenção. Proíba colocar objetos sobre o disjuntor para evitar danos ao interrompedor por quedas.
Após rigorosa inspeção de paralelismo e montagem na fábrica, aperte uniformemente os parafusos do interrompedor durante a manutenção para garantir força uniforme e operação ideal.
O conteúdo acima, resumido a partir da experiência prática de manutenção, visa fornecer referências técnicas para a operação segura e confiável de disjuntores a vácuo internos, contribuindo para a melhoria da gestão de equipamentos de subestação.
