Testes combinados de tensão dielétrica (teste BIAS) em disjuntores

Teste de Viés Dielétrico em Disjuntores de Alta Tensão

O teste de viés dielétrico é um procedimento crítico usado para avaliar o desempenho da isolação de disjuntores de alta tensão (CBs) sob condições que simulam estresses de tensão reais. Neste teste, o disjuntor é submetido a duas tensões separadas simultaneamente: uma tensão de frequência de rede (PF) e uma impulsão de comutação (SW) ou uma impulsão de raio (LI). Esta combinação de tensões imita as condições de tensão reais que um disjuntor aberto pode experimentar durante a operação.

Configuração e Condições do Teste

1. Tensão de Frequência de Rede (PF):

• Aplicada em um terminal (Terminal A).

• Para testes de viés SW, a tensão PF corresponde à tensão nominal fase-terra do sistema. Isso reflete as condições reais, onde sobretensões de comutação frequentemente ocorrem perto do pico da onda de tensão de frequência de rede.

• Para testes de viés LI, a tensão PF é ajustada para 70% da tensão nominal fase-terra. Isso ocorre porque sobretensões de raio podem ocorrer em qualquer momento, e o padrão escolheu um compromisso entre as condições de estresse menos e mais severas.

2. Tensão Impulsiva (SW ou LI):

• Aplicada no outro terminal (Terminal B).

• A tensão impulsiva é sincronizada para coincidir com o pico oposto da tensão de frequência de rede. Isso significa que se a tensão PF estiver em seu pico negativo, a tensão impulsiva será aplicada em seu pico positivo, e vice-versa.

• A tensão total entre os terminais é a soma da tensão PF e da tensão impulsiva.

Sincronização

• Para testes de viés SW, a impulsão de comutação é sincronizada com o valor máximo da tensão PF negativa. Isso garante que o disjuntor seja testado sob as condições mais severas, pois sobretensões de comutação geralmente ocorrem quando a tensão de frequência de rede está próxima de seu pico.

• Para testes de viés LI, a impulsão de raio também é sincronizada com o pico negativo da tensão PF, mas a tensão PF é menor (70% da tensão nominal) devido à natureza aleatória dos raios.

Propósito do Teste

O propósito do teste de viés dielétrico é garantir que o sistema de isolamento do disjuntor possa suportar os efeitos combinados das tensões de frequência de rede e impulsivas, que são comuns em aplicações reais. Ao submeter o CB a essas condições, os fabricantes podem verificar que a isolação não sofrerá falha sob os cenários de tensão mais desafiadores.

Exemplo: Disjuntor de Alta Tensão ABB em Teste de Viés Dielétrico

No seguinte cenário, um disjuntor de alta tensão ABB está sendo testado sob condições de viés dielétrico:

• Terminal A: Tensão de frequência de rede (PF) é aplicada.

• Terminal B: Uma impulsão de comutação (SW) ou de raio (LI) é aplicada, sincronizada com o valor máximo da tensão PF negativa.

Esta configuração garante que o disjuntor seja testado sob condições que se assemelham às que ele encontraria em operação real, fornecendo uma avaliação confiável de seu desempenho de isolamento.

Resumo dos Pontos Chave

• Tensão PF: Aplicada em um terminal, correspondendo à tensão nominal fase-terra para testes de viés SW ou 70% da tensão nominal para testes de viés LI.

• Tensão Impulsiva: Aplicada no outro terminal, sincronizada com o pico oposto da tensão PF.

• Tensão Total: A soma da tensão PF e da tensão impulsiva.

• Sincronização: Para testes de viés SW, a impulsão é sincronizada com a tensão PF negativa máxima; para testes de viés LI, a mesma sincronização é usada, mas com uma tensão PF menor.

• Propósito: Simular condições de tensão reais e garantir que a isolação do disjuntor possa lidar com os estresses combinados de tensões de frequência de rede e impulsivas.