Quais são as causas das falhas nos disjuntores de painéis de baixa tensão em si?

Com base em anos de estatísticas de campo sobre acidentes com equipamentos de distribuição, combinadas com análise focada no disjuntor em si, as principais causas foram identificadas como: falha do mecanismo de operação; falhas de isolamento; baixo desempenho de interrupção e fechamento; e má condutividade.

1. Falha do Mecanismo de Operação

A falha do mecanismo de operação manifesta-se como operação atrasada ou não intencional. Como a função mais básica e importante de um disjuntor de alta tensão é operar corretamente e isolar rapidamente falhas no sistema de energia, a operação atrasada ou não intencional representa uma ameaça séria à rede elétrica, principalmente nas seguintes formas:

• Ampliação da extensão da falha—o que era originalmente uma falha em uma única linha pode se agravar para afetar toda a barra, ou até mesmo causar um apagão completo em uma subestação ou planta;

• Prolongamento do tempo de limpeza da falha, o que afeta a estabilidade do sistema e agrava os danos ao equipamento controlado;

• Causando operação desequilibrada (não em fase completa), o que frequentemente leva a operação anormal dos relés de proteção e oscilações do sistema, facilmente escalando para um apagão em larga escala ou generalizado.

As principais causas de falha do mecanismo de operação incluem:

• Defeitos no mecanismo de operação;

• Defeitos mecânicos no próprio disjuntor;

• Defeitos no sistema de operação (controle).

2. Acidentes de Isolamento

Os acidentes de isolamento do disjuntor podem ser divididos em acidentes de isolamento interno e externo. Os acidentes de isolamento interno geralmente causam consequências mais graves do que os externos.

2.1 Acidentes de Isolamento Interno

Principalmente envolvem tubulações e incidentes relacionados à corrente. A causa principal é a entrada de umidade devido à penetração de água; as causas secundárias incluem deterioração do óleo e nível insuficiente de óleo.

2.2 Acidentes de Isolamento Externo

Principalemente causados por flashover de poluição e descargas atmosféricas, levando a flashover ou explosão do disjuntor. A principal razão para o flashover de poluição é que a distância de rastejo dos isoladores de porcelana é muito curta para uso em áreas poluídas; em segundo lugar, a fuga de óleo do disjuntor permite a acumulação fácil de sujeira nas saias de porcelana, desencadeando o flashover.

3. Falhas de Desempenho de Interrupção e Fechamento

As operações de interrupção e fechamento representam o teste mais severo para um disjuntor. A vasta maioria das falhas de interrupção e fechamento é principalmente devida a defeitos mecânicos óbvios no disjuntor; secundariamente devido a óleo insuficiente ou óleo que não atende às especificações necessárias. Alguns casos também são atribuídos à capacidade de interrupção inadequada do disjuntor. No entanto, o primeiro é mais comum, pois um número considerável de falhas ocorre mesmo durante a comutação de cargas pequenas ou correntes de carga normais.

4. Falhas de Má Condutividade

A análise das estatísticas de acidentes de campo mostra que as falhas de má condutividade são principalmente causadas por defeitos mecânicos, incluindo:

• Contato ruim—como superfícies de contato sujas, área de contato insuficiente ou pressão de contato inadequada;

• Desprendimento ou travamento—por exemplo, desprendimento de contatos de cobre-tungstênio;

• Parafusos soltos nos pontos de contato;

• Conectores flexíveis quebrados.