Quebra do molde no teste de disjuntores

Verificar o desempenho dos disjuntores de alta tensão usados em sistemas de transmissão não é uma tarefa fácil. Como os mecanismos de contato são invariavelmente totalmente fechados, a inspeção visual torna-se impossível sem uma desmontagem dispendiosa e demorada. Além disso, até mesmo os testes elétricos apresentam desafios, principalmente devido às tensões perigosas que podem ser induzidas no disjuntor em teste pelas linhas adjacentes.

Para resolver esses problemas de segurança, os testes com aterramento duplo, em que ambos os lados do disjuntor são aterrados durante o teste, estão sendo cada vez mais adotados. De fato, algumas empresas de serviços públicos já tornaram o teste de aterramento duplo obrigatório para o trabalho realizado em suas instalações.

No entanto, nem todos os conjuntos de teste são adequados para condições de aterramento duplo, e alguns apresentam deficiências em termos de desempenho, portabilidade e conveniência. Novas tecnologias, algumas das quais são objeto de patentes detidas pela Megger, foram desenvolvidas para resolver esses problemas.

Realizar medições precisas de resistência em contatos de disjuntores em condições dinâmicas, à medida que os contatos operam, envolve a injeção de grandes correntes, especialmente em condições de aterramento duplo, onde uma proporção substancial da corrente de teste pode ser desviada pelo caminho fornecido pelas duas conexões de aterramento. Além disso, correntes elevadas são necessárias para distinguir entre o ponto de operação dos contatos principais e o ponto de operação dos contatos de arco.

Tradicionalmente, a fonte de corrente para esses testes consistia em uma fonte de alimentação volumosa ou em uma bateria secundária pouco prática. Contudo, a inovação recente na utilização de supercapacitores de nova geração oferece uma alternativa compacta e eficiente. Esses supercapacitores, com capacidades que chegam a centenas de farads, são muito mais leves e portáteis do que as baterias convencionais, mas podem fornecer grandes correntes pelo tempo necessário para realizar testes de resistência em disjuntores.

Por exemplo, o módulo SDRM202 da Megger, que utiliza essa tecnologia avançada e foi projetado para integração com a linha de produtos Circuit Breaker Analyser, pesa apenas 1,8 kg e é capaz de fornecer uma corrente de saída de 200 A utilizando os cabos de teste incluídos. O capacitor recarrega continuamente e atinge sua capacidade máxima em menos de um minuto após um teste padrão de 1,6 segundos, permitindo a realização de múltiplos testes consecutivos sem necessidade de recarga completa.

Além de medir a resistência, outro requisito essencial para disjuntores de alta tensão é a realização de testes de temporização, que garantem que todos os conjuntos de contatos operem de forma sincronizada. Embora os testes de resistência possam fornecer inferências sobre a temporização, resultados mais precisos são obtidos por meio da medição de capacitância dinâmica (DCM), uma técnica que é totalmente compatível com testes em aterramento duplo.

Na técnica DCM, os contatos do disjuntor são tratados como um capacitor variável, que, durante o teste, integra um circuito ressonante em série. Inicialmente, o circuito é configurado para ressoar em uma frequência específica aplicada pelo equipamento de teste, geralmente na faixa de 4 MHz.

À medida que os contatos se movem, a alteração na capacitância desloca a frequência ressonante, provocando uma variação significativa na corrente de teste. O conjunto de teste converte automaticamente essa mudança de corrente em status de contato.

Embora essa técnica tenha ampla aceitação e desempenho satisfatório, ela apresenta limitações em disjuntores equipados com capacitores de graduação. Esses capacitores desviam os contatos do disjuntor e podem ter valores de 500 pF ou mais, que, em frequências na faixa de 4 MHz, comportam-se, para fins práticos, como um curto-circuito. Portanto, não é possível obter resultados significativos sobre a alteração na capacitância entre os contatos à medida que eles se movem.

Uma nova solução desenvolvida e patenteada pela Megger adapta a técnica DCM para fazer uso de um sinal de teste de frequência variável e configurar o circuito para ressonância paralela em vez de série. Com esse arranjo, a ressonância é obtida em uma frequência muito mais baixa, o que significa que o capacitor de graduação não é mais visto como um curto-circuito. Como resultado, os testes de temporização podem ser prontamente realizados em todos os tipos de disjuntores, independentemente de haver ou não capacitores de graduação instalados.
 

Com os dois lados aterrados, a corrente induzida não passará pelo instrumento de teste.

Em todas as subestações, há acoplamento capacitivo de condutores de alta tensão energizados, induzindo correntes em todos os condutores paralelos. Por meio de um disjuntor desconectado com um lado conectado ao terra e ambos os seccionadores abertos, essa corrente pode atingir valores de dois dígitos em mA. A corrente induzida é, às vezes, chamada de corrente de "zumbido". Essa corrente pode ser grande o suficiente para causar ferimentos ou até ser letal para os seres humanos.

Os primeiros instrumentos a usar essa nova técnica de medição para a temporização de disjuntores serão os da Megger.

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