Condição de comutação de corrente indutiva pequena para equipamentos de manobra

Corte de Corrente e Reignição em Disjuntores Manuseando Pequenas Correntes Indutivas

Quando um disjuntor (CB) abre ou fecha bancos de reatores shunt ou transformadores de potência desenergizados, ele geralmente comuta pequenas correntes indutivas, normalmente de várias dezenas de amperes, com uma defasagem de 90 graus em relação à fase da tensão. No entanto, essas correntes são frequentemente forçadas prematuramente a zero por um fenômeno conhecido como corte de corrente. Isso pode resultar em sobretensões de corte e subsequentes sobretensões de reignição, que podem causar consequências graves dependendo do desempenho do CB e das condições do circuito.

Fenômeno de Corte de Corrente

O comportamento típico da tensão e corrente durante o corte de corrente é ilustrado na figura abaixo para a interrupção de pequenas correntes indutivas. Quando ocorre o corte de corrente, ele é acompanhado por uma oscilação de alta frequência em expansão que leva a um zero súbito de corrente. Este fenômeno é devido à instabilidade do arco causada pelas características do arco e pelas condições do circuito.

• Instabilidade do Arco: As características do arco e as condições do circuito levam à instabilidade, fazendo com que a corrente seja interrompida abruptamente antes de atingir sua passagem natural por zero.

• Oscilação de Alta Frequência: À medida que a corrente é cortada, ocorrem oscilações de alta frequência, contribuindo para a cessação abrupta da corrente.

Fenômeno de Reignição

Outro fenômeno que segue a interrupção de pequenas correntes indutivas é a reignição. Os disjuntores podem facilmente interromper pequenas correntes indutivas mesmo com tempos de arco curtos e pequenos espaços entre contatos. No entanto, a resistência dielétrica de um CB aumenta com o espaço entre contatos. Portanto, um pequeno espaço entre contatos é mais propenso a quebra de tensão durante o período de tensão de recuperação transitória (TRV) se a TRV ultrapassar a resistência dielétrica através do espaço entre contatos.

• Resistência Dielétrica: A resistência dielétrica do CB melhora à medida que o espaço entre contatos aumenta.

• Risco de Quebra de Tensão: Um menor espaço entre contatos aumenta o risco de quebra de tensão durante o período de TRV quando a TRV ultrapassa a capacidade de resistência dielétrica do CB.

Resumo

Em resumo, quando um disjuntor lida com pequenas correntes indutivas:

• Corte de Corrente: A interrupção prematura da corrente pode levar a oscilações de alta frequência e sobretensões.

• Reignição: Após a interrupção inicial, há um risco de reignição devido ao espaço insuficiente entre contatos, levando a mais sobretensões.

Estes fenômenos podem ter impactos significativos no sistema, dependendo do desempenho do disjuntor e das condições específicas do circuito. Compreender e mitigar estes efeitos é crucial para garantir o funcionamento confiável dos sistemas elétricos.