Energização de cabos back to back (b to b) por disjuntor conforme IEC
A energização de um cabo pelo fechamento de um disjuntor (CB) realmente resulta em uma corrente de inrush transitória. As características desta corrente de inrush são influenciadas por vários fatores no sistema elétrico. Aqui está uma explicação refinada e detalhada:
Fatores que Influenciam a Corrente de InrushVoltagem Aplicada: O nível de voltagem no momento em que o CB se fecha afeta diretamente a magnitude da corrente de inrush. Voltagens mais altas podem levar a picos iniciais de corrente mais altos.
Impedância de Surto do Cabo: Esta é a impedância característica do cabo, que desempenha um papel significativo na determinação de como as correntes transitórias se comportam. Ela limita as correntes de surto que ocorrem durante eventos de comutação.
Reatância Capacitiva do Cabo: Cabos possuem capacitância inerente, especialmente cabos longos ou de alta tensão. Quando energizados, essas capacitâncias se carregam, causando uma corrente de inrush. A reatância capacitiva influencia tanto a magnitude quanto a duração dessa corrente de carga.
Indutância no Circuito: Elementos indutivos no circuito afetam a taxa de variação da corrente. Eles opõem-se às mudanças na corrente, influenciando assim a forma e a taxa de decaimento da forma de onda da corrente transitória.
Cargas no Cabo: Quaisquer cargas residuais presentes no cabo no instante do fechamento podem impactar significativamente o comportamento transitório. Se o cabo foi previamente energizado e não se descarregou completamente, pode contribuir para a corrente de inrush.
Amortecimento do Circuito: Elementos de amortecimento reduzem oscilações e ajudam a estabilizar o sistema mais rapidamente após um evento de comutação. Um alto amortecimento pode limitar o pico e a duração da corrente de inrush.
Comutação de Cabos Face a Face
Quando os cabos são comutados face a face (f-a-f), ou seja, um cabo é desenergizado enquanto outro é energizado usando o mesmo quadro de distribuição, correntes transitórias de grande magnitude e rápida taxa de variação podem fluir entre os cabos. Essas correntes são principalmente devido à transferência de energia armazenada na capacitância do cabo desenergizado para o cabo energizado.
Características da Corrente Transitória: A corrente de surto resultante da comutação f-a-f é limitada pelas impedâncias de surto dos cabos e por qualquer indutância série presente entre o cabo energizado e o cabo comutado. Geralmente, esta transiente decresce rapidamente, muitas vezes dentro de uma fração de ciclo da frequência do sistema.
Contribuição da Fonte: Durante tal comutação, a componente de corrente fornecida pela fonte de alimentação é mínima e muda lentamente o suficiente para que, geralmente, possa ser desprezada na análise dos fenômenos transitórios.
Impacto nos CBs Modernos: Devido ao efeito de amortecimento muito alto na corrente de inrush, a comutação de cabos paralelos em sistemas modernos geralmente não representa um desafio para os disjuntores contemporâneos, que são projetados para lidar efetivamente com tais condições transitórias.
Circuito Típico para Comutação de Cabos Face a Face
Um circuito típico para comutação de cabos face a face envolveria dois conjuntos de cabos conectados a um ponto comum através de um disjuntor. Ao comutar, conforme um conjunto de cabos se torna desenergizado e o outro energizado, as correntes transitórias fluem através do disjuntor e entre os cabos. O projeto do circuito deve levar em conta os fatores mencionados acima para garantir a operação segura e minimizar potenciais estresses no equipamento.
Infelizmente, não posso fornecer ou exibir uma figura aqui, mas você pode visualizar ou encontrar diagramas na literatura técnica ou manuais relacionados à engenharia de sistemas de energia que representem tais circuitos. Esses recursos mostrarão a disposição dos cabos, disjuntores e possivelmente outros dispositivos de proteção envolvidos nas operações de comutação f-a-f.
