Como Instalar e Ajustar Corretamente um Disjuntor a Vácuo

Instalação e Ajuste de Disjuntores a Vácuo

1. Requisitos de Instalação

• Todas as peças e componentes devem ser inspecionados e aprovados antes da instalação.

• Os suportes e ferramentas usados para a instalação devem estar limpos e atender aos requisitos de montagem. Os fixadores devem ser apertados usando chaves de boca, anel ou soquete. Chaves ajustáveis (de boca) não devem ser usadas ao apertar parafusos próximos à câmara de extinção de arco.

• A sequência de instalação deve seguir o processo de montagem especificado. Os tipos e especificações dos fixadores devem cumprir estritamente os requisitos de projeto. Em particular, o comprimento dos parafusos que fixam o terminal de contato estático da câmara de extinção de arco não deve estar incorreto.

• Após a montagem, a distância entre pólos e as distâncias posicionais dos terminais de saída superior e inferior devem estar de acordo com as especificações do desenho.

• Todos os componentes rotativos e deslizantes devem se mover livremente após a montagem. Graxa lubrificante deve ser aplicada nas superfícies de atrito.

• Após o ajuste e teste bem-sucedidos, limpe e enxugue todas as peças completamente. Marque os pontos de conexão ajustáveis com tinta vermelha para indicar a posição e cubra os terminais de saída com vaselina, depois envolva-os com papel limpo para proteção.

2. Procedimento de Montagem

Tomando como exemplo o disjuntor a vácuo do tipo ZN39, a montagem geralmente é dividida em três partes: frontal, superior e traseira.

Sequência de Montagem da Seção Frontal:
Posicionamento do quadro → Isoladores de suporte → Isoladores horizontais → Suporte de suporte → Barramento inferior → Câmara de extinção de arco e varas isolantes paralelas → Barramento superior → Garra condutora com conexão flexível → Base de mola de contato e mangote → Braço de manivela triangular.

Sequência de Montagem da Seção Superior:
Eixo principal e caixa de rolamento → Amortecedor de óleo → Pino empurrador isolante.

Sequência de Montagem da Seção Traseira:
Mecanismo de operação → Mola de abertura → Contador, indicador de abertura/fechamento, marca de aterramento.

Integração das Três Seções:

• Conecte as seções frontal e superior: ligue a junta ajustável do pino empurrador isolante ao braço de manivela triangular com um pino.

• Conecte as seções traseira e superior: ligue a haste de acionamento ajustável do mecanismo de operação ao braço de manivela do eixo principal com um pino.

O processo de montagem é simples, intuitivo e conveniente.

3. Ajuste de Características Mecânicas

3.1 Ajuste Preliminar

O ajuste preliminar envolve principalmente o ajuste grosseiro da lacuna de contato (distância de abertura) e o curso de contato (sobrecurso) de cada polo após a montagem completa.

Feche o disjuntor manualmente lentamente para verificar a instalação e conexão corretas de todos os componentes. Evite definir um curso de contato excessivo, pois isso pode comprimir a mola de fechamento completamente (travamento da mola), potencialmente danificando os componentes. Para evitar isso, inicialmente defina a junta ajustável do pino empurrador isolante mais curta (rosqueada). Após confirmar a operação manual suave, prossiga para medir e ajustar a distância de abertura e o curso de contato.

3.2 Ajuste da Distância de Abertura e do Curso de Contato

Os disjuntores a vácuo podem ser amplamente classificados em dois tipos com base na posição relativa do eixo da vara de contato móvel e do eixo da mola de fechamento:

• Tipo I: Estrutura Coaxial – O eixo da xícara de contato móvel coincide com o eixo da mola de fechamento.

• Tipo II: Estrutura Deslocada (Não-coaxial) – O eixo da vara de contato móvel é separado do eixo da mola de fechamento, com a mola montada no eixo do pino empurrador isolante, quase perpendicular à vara de contato.

Os métodos de cálculo e ajuste diferem ligeiramente entre esses dois tipos.

As tabelas de características mecânicas de vários disjuntores a vácuo especificam valores nominais para a distância de abertura e o curso de contato. Após realizar operações manuais de abertura e fechamento e medir os valores reais, ajuste conforme abaixo para atender às especificações técnicas.

(1) Ajuste para Estruturas Coaxiais

• Passo 1: Ajuste do Curso Total
  Curso total = Distância de abertura + Curso de contato.
  Se o curso total for menor que a soma dos valores nominais, a rotação do eixo principal é insuficiente. Alongue a haste de acionamento ajustável entre o mecanismo de operação e o braço de manivela do eixo principal. Se for muito longa, encurte a haste. Isso garante que o curso total atenda aos requisitos.

• Passo 2: Ajuste da Distribuição entre Distância de Abertura e Curso de Contato
  Ajuste a conexão rosqueada na extremidade frontal de cada vara isolante de polo.

  Ajuste mínimo: metade de um passo de rosca (girando a junta 180°).
  Esta junta rosqueada também ajusta a sincronização trifásica. Os ajustes devem equilibrar os valores de curso e a sincronização de fases. Repita ciclos manuais de abertura e fechamento até que ambos estejam dentro da tolerância. Nunca exceda o curso de contato máximo permitido para evitar o travamento da mola e o dano aos componentes.

• Alongar conexão (desrosquear): Distância de abertura ↑, Curso de contato ↓

• Encurtar conexão (rosquear): Distância de abertura ↓, Curso de contato ↑

(2) Ajuste para Estruturas Deslocadas (Não-coaxiais)

Neste design, o eixo da mola de fechamento e o eixo do contato móvel não estão alinhados, portanto, o curso total não tem significado físico direto. Os métodos de ajuste diferem:

• Ajuste da Distância de Abertura:
  Realizado por meio de uma "calota de ajuste de distância de abertura" montada no quadro. A altura da calota é ajustada adicionando ou removendo camadas. O topo é pressionado pelo braço de manivela do eixo principal. Alterar a altura da calota altera o ângulo inicial do eixo principal na posição aberta, alterando assim a distância de abertura do contato através do pino empurrador isolante.

• Ajuste do Curso de Contato:
  A altura de pré-compressão (B1) da mola de contato é fixa pelo diâmetro do rolo e não pode ser alterada. A altura final de compressão (B2) após o fechamento é ajustada por:

  Durante o ajuste, otimize simultaneamente a sincronização trifásica, fazendo ajustes finos repetidos até que todos os parâmetros estejam dentro da tolerância.

• Alongar haste: B2 diminui → Curso de contato aumenta

• Encurtar haste: B2 aumenta → Curso de contato diminui

• Rosquear (encurtar haste): B2 aumenta → Curso de contato diminui

• Desrosquear (alongar haste): B2 diminui → Curso de contato aumenta

• A. Ajuste da junta rosqueada na extremidade do pino empurrador isolante:

• B. Ajuste do comprimento da haste de acionamento entre o mecanismo de operação e o braço de manivela do eixo principal:

(3) Ajuste do Intertravamento do Interruptor Auxiliar

Após o ajuste manual da distância de abertura e do curso de contato, a posição do intertravamento do interruptor auxiliar deve ser adequadamente definida antes da operação elétrica; caso contrário, os componentes elétricos podem ser danificados.

Procedimento de Ajuste:

• Desconecte o pino entre o interruptor auxiliar e o elo de ligação do braço de manivela do eixo principal.

• Feche o disjuntor manualmente enquanto gira o interruptor auxiliar até o ponto logo antes de ele disparar. Ajuste o comprimento da haste ajustável e do parafuso para que os orifícios dos pinos se alinhem aproximadamente.

• Abra o disjuntor manualmente e gire o interruptor auxiliar novamente para seu ponto de disparo, garantindo que os orifícios dos pinos se alinhem.

• Repita o processo até que a alinhamento seja alcançado nas posições de abertura e fechamento, então insira o pino.

• Certifique-se de que os contatos do interruptor auxiliar abram ligeiramente antes que os contatos principais fechem ou abram completamente.

4. Testes de Características Mecânicas, Ajuste Fino e Testes de Fábrica

4.1 Testes de Características

Após o ajuste preliminar da distância de abertura, curso de contato e interruptor auxiliar, realize operações elétricas de abertura e fechamento e meça as seguintes características mecânicas:

• Tempo de abertura/fechamento

• Velocidade

• Sincronização entre fases (fora de fase)

• Rebote de fechamento

Instrumentos de Teste:

• Osciloscópio óptico – altamente preciso e visual

• Analisador de disjuntor – simples, rápido e suficientemente preciso para uso em campo

(Métodos de teste específicos não são detalhados aqui.)

4.2 Ajuste Fino de Características Mecânicas

Após os testes, realize ajustes finos em quaisquer parâmetros fora de especificação para atingir o desempenho ótimo.

(1) Ajuste Fino de Sincronização
Identifique a fase com a maior variação de tempo. Se um polo fechar muito cedo (ou tarde), aumente (ou diminua) ligeiramente sua distância de abertura girando a junta ajustável da vara isolante para dentro (para fechamento mais cedo) ou para fora (para fechamento mais tarde) por cerca de meia volta. Geralmente, isso pode reduzir o erro de sincronização para dentro de 1 ms.

(2) Ajuste Fino de Velocidade de Abertura/Fechamento
A velocidade é influenciada por múltiplos fatores, mas os elementos ajustáveis-chave são a tensão da mola de abertura e o curso de contato.

• Velocidade de fechamento muito alta, velocidade de abertura muito baixa:
  Aumente o curso de contato ou aperte a mola de abertura.

• Velocidade de fechamento aceitável, velocidade de abertura muito baixa:
  Aumente o curso total em 0,1–0,2 mm, o que aumenta o curso de contato e melhora a velocidade de abertura.

• Velocidade de abertura muito alta:
  Reduza o curso de contato em 0,1–0,2 mm para diminuir a velocidade.

Após o ajuste, re-meça a distância de abertura e o curso de contato para garantir que permaneçam dentro das faixas especificadas.

(3) Eliminação do Rebote de Fechamento

O rebote de fechamento pode resultar de:

• Rigidez de impacto de fechamento excessiva, causando reação axial do contato móvel.

• Guia inadequada da vara de contato móvel, resultando em balanço excessivo.

• Folga excessiva nos elos de transmissão, especialmente entre a mola de contato e a vara condutora.

• Perpendicularidade inadequada entre a superfície de contato e o eixo central, causando deslizamento lateral ao tocar (aparece como "rebote" nos oscilogramas).

Medidas de Mitigação:

• O projeto deve evitar rigidez mecânica excessiva (não ajustável após a fabricação).

• Garanta folga adequada de guia para a vara de contato móvel.

• Em designs coaxiais, a mola de contato se conecta diretamente à vara condutora – sem elos intermediários, portanto, menos rebote.

• Em designs deslocados, um braço de manivela triangular com três pinos introduz três possíveis folgas, aumentando o risco de rebote.

Se o rebote for causado pela perpendicularidade inadequada da superfície de contato da câmara de extinção de arco, tente girar a câmara em 90°, 180° ou 270° durante a montagem para encontrar o alinhamento ideal. Se ineficaz, substitua a câmara de extinção de arco.
Certifique-se de que todos os parafusos estejam totalmente apertados durante o ajuste para evitar interferência de vibração.

(4) Testes de Aceitação de Fábrica

Após todas as características mecânicas atenderem às especificações, realize 50 ciclos de operação (abertura/fechamento e recolocação) na tensão de controle máxima, mínima e nominal, conforme exigências da fábrica.

Após 50 operações, re-meça todos os parâmetros mecânicos. Os resultados devem corresponder de perto às medições iniciais para aprovação.

Finalmente, realize:

• Teste de resistência do circuito

• Testes de tensão de resistência de frequência de rede nos circuitos primário e secundário

Apenas as unidades que passarem em todos os testes serão aprovadas para envio.