Disjuntor Operação

Definição de Disjuntor

Um disjuntor é definido como um dispositivo que abre e fecha contatos elétricos para proteger circuitos de falhas.

Portanto, os disjuntores devem operar de forma confiável sem qualquer atraso. Para garantir essa confiabilidade, o mecanismo de operação é mais complexo do que parece à primeira vista. A distância e a velocidade dos contatos móveis durante a abertura e fechamento são parâmetros de design cruciais para os disjuntores.

A lacuna de contato, a distância de deslocamento dos contatos móveis e sua velocidade são determinadas pelos tipos de meio de extinção de arco, pela classificação de corrente e tensão do disjuntor.A operação típica de um disjuntor é mostrada em um gráfico de curva característica.

Neste gráfico, o eixo X representa o tempo em milissegundos e o eixo Y representa a distância em milímetros.

Vamos considerar que, no tempo T0, a corrente começa a fluir através da bobina de fechamento. Após o tempo T1, o contato móvel começa a se mover em direção ao contato fixo. No tempo T2, o contato móvel toca o contato fixo. No tempo T3, o contato móvel alcança sua posição de fechamento. T3 – T2 é o período de sobrecarga desses dois contatos (móvel e fixo). Após o tempo T3, o contato móvel rebate um pouco e então volta à sua posição de fechamento fixa, após o tempo T4.

Agora, vamos para a operação de disparo. Vamos considerar que, no tempo T5, a corrente começa a fluir através da bobina de disparo do disjuntor. No tempo T6, o contato móvel começa a se mover para trás para abrir os contatos. Após o tempo T7, o contato móvel finalmente se separa do contato fixo. O tempo (T7 – T6) é o período de sobreposição.

Agora, no tempo T8, o contato móvel retorna à sua posição final de abertura, mas aqui ele não estará na posição de repouso, pois haverá alguma oscilação mecânica do contato móvel antes de chegar à sua posição final de repouso. No tempo T9, o contato móvel finalmente chega à sua posição de repouso. Isso se aplica tanto para disjuntores padrão quanto para disjuntores de controle remoto.

Requisitos de Operação de Abertura do Disjuntor

Um disjuntor deve abrir rapidamente para limitar a erosão dos contatos e interromper a corrente defeituosa prontamente. No entanto, a distância de deslocamento do contato móvel também é determinada pela necessidade de manter uma lacuna de contato suficiente para suportar as tensões dielétricas normais e as tensões de impulso de raio quando o disjuntor está aberto.

A necessidade de conduzir a corrente contínua e de suportar um período de arco no disjuntor, torna necessário o uso de dois conjuntos de contatos em paralelo: um contato primário, que é sempre feito de materiais altamente condutivos, como cobre, e o outro é o contato de arco, feito de materiais resistentes a arco, como tungstênio ou molibdênio, que têm muito menor condutividade do que os contatos primários.

Durante a operação de abertura do disjuntor, os contatos primários abrem antes dos contatos de arco. No entanto, devido à diferença na resistência elétrica e na indutância dos caminhos elétricos dos contatos primários e de arco, é necessário um tempo finito para atingir a comutação total da corrente, isto é, dos contatos primários ou principais para o ramo de contato de arco.

Assim, quando o contato móvel começa a se mover da posição fechada para a posição aberta, a lacuna de contato aumenta gradualmente e, após algum tempo, atinge uma posição crítica de contato que indica a lacuna mínima de condução necessária para prevenir o re-arco após o próximo zero de corrente.

O restante do deslocamento é necessário apenas para manter a força dielétrica suficiente entre a lacuna dos contatos e para fins de desaceleração.

Requisitos de Operação de Fechamento do Disjuntor

Durante a operação de fechamento do disjuntor, são necessários os seguintes requisitos,

O contato móvel deve se mover em direção ao contato fixo com velocidade suficiente para evitar o fenômeno de pré-arco. À medida que a lacuna de contato diminui, o arco pode começar antes que os contatos sejam finalmente fechados.

Durante o fechamento dos contatos, o meio entre os contatos é substituído, portanto, é necessário fornecer potência mecânica suficiente durante esta operação do disjuntor para comprimir o meio dielétrico na câmara de arco.

Após atingir o contato fixo, o contato móvel pode rebotar devido à força repulsiva, o que não é nada desejável. Portanto, é necessário fornecer energia mecânica suficiente para superar a força repulsiva devido à operação de fechamento em falha.

No mecanismo mola-mola, geralmente a mola de disparo ou abertura é carregada durante a operação de fechamento. Portanto, é necessário fornecer energia mecânica suficiente para carregar a mola de abertura.