Analisadores de disjuntores TM1700

Conecte o cabo Ethernet entre o instrumento e o PC e, em seguida, ligue a unidade TM1700 e o PC. No CABA Local, selecione a guia “Configurações do sistema” e, em seguida, “Versões”. O endereço IP da unidade é mostrado na parte inferior da tela. Em alguns casos, é preciso rolar a tela um pouco para baixo para vê-lo. Se o endereço aparecer como 0.0.0.0, aguarde dois minutos para permitir que o PC e o TM1700 estabeleçam comunicação. Você também pode verificar se o TM1700 tem um adesivo com o endereço IP do TM1700.

No CABA Win, selecione “Opções”, depois “Configurações do sistema” e, em seguida, a guia “Comunicação”. Verifique se a configuração Ethernet está selecionada. Clique em “Verificar rede” e um nome de host da TM, juntamente com o endereço MAC e o endereço IP, deverá aparecer na janela pop-up. Destaque a unidade TM e clique em “OK”. O endereço IP deverá aparecer automaticamente. Se a verificação da rede não encontrar a unidade TM1700, digite manualmente o endereço IP do instrumento TM1700 no campo de endereço IP e certifique-se de que o “Nº da porta” esteja definido como 6000.

Nota: O CABA Win só se conecta à unidade TM1700 quando ela está no modo de medição. Você deve selecionar um disjuntor e, em seguida, uma ocorrência de teste. Depois de clicar em “Nova gravação”, aparecerá uma caixa remota do CABA que se conecta à unidade TM1700. Para obter mais detalhes, assista ao vídeo de apresentação do software CABA Win acima.

A bateria interna do computador está com defeito, mas você ainda pode executar um teste. Entre em contato com o suporte técnico da Megger para obter instruções sobre a substituição da bateria ou envie o instrumento para um centro de serviço o mais rápido possível.

Primeiro, pressione Ctrl+Alt+Del e selecione “Gerenciador de tarefas”; em seguida, na guia “Processos”, localize e destaque “HMI.exe” na lista suspensa. Clique no botão “Finalizar processo” no canto inferior direito. A área de trabalho será exibida e você precisará clicar em “Iniciar” e depois em “Encerrar”.

O modo de exibição da Megger está desativado. Conecte um teclado USB ao instrumento TM1700. Ligue o TM1700 e, assim que o primeiro texto aparecer na tela, pressione o botão DEL repetidamente para entrar na configuração do BIOS. A senha é “energy”. Navegue até a guia avançado e altere o parâmetro “Modo de exibição da Megger” para “Habilitado”. Selecione “Salvar e sair” e clique em “OK”.

Um botão sob a tela, no canto inferior esquerdo, liga e desliga a tela de toque; comute esse botão.

Verifique se os drivers adequados estão instalados no instrumento e se foram criados para uso com o Windows XP. Consulte a seção “Software opcional” no Guia do usuário do instrumento.

Se o disjuntor tiver bobinas de CA, a seção de controle não poderá detectar os contatos auxiliares. Se tiver uma seção Auxiliar de sincronização, configure o seu disjuntor na “Visualização do disjuntor” para medir mais de 1 contato auxiliar por mecanismo. A seção Auxiliar de sincronização medirá o contato auxiliar quando você o conectar aos contatos “a” e “b”. Você também pode criar um plano de teste com o Editor de plano de teste para usar o módulo Aux.

O instrumento detecta a posição do disjuntor por meio da seção de controle, ou seja, a posição do mecanismo de operação. Portanto, se um mecanismo de operação comum for selecionado, apenas um LED indicará a posição de todo o disjuntor. Se o disjuntor tiver três mecanismos de operação, será necessário conectar a fiação de controle a cada mecanismo separadamente para ter uma indicação de posição de cada uma das três fases. Além disso, você deve ativar a “Detecção automática” nas configurações.

A lista de parâmetros é ajustável. Se o parâmetro não estiver presente na lista, você poderá adicioná-lo no Editor de plano de teste para a configuração do seu disjuntor. Para efetivar as alterações no editor de plano de teste, marque o disjuntor e selecione “Novo teste” usando o programa principal do CABA Win. As medições subsequentes agora conterão os parâmetros adicionados.

Se o modelo em questão estiver definido como padrão, não será possível excluí-lo. Altere a configuração padrão para outro modelo e, em seguida, você poderá excluir o modelo em questão.

Vá para a tela “Conexão” ao conectar o transdutor e selecione o canal de movimento. Aqui você pode verificar a posição do transdutor no modo monitor. Verifique se o transdutor de movimento está ajustado em aproximadamente 50% (40 a 60%.) A maioria dos mecanismos de disjuntores não se move mais do que 90 a 100 graus, portanto, isso permitirá bastante deslocamento em qualquer direção. 

Nota: se estiver usando um transdutor angular digital, não há necessidade de verificar isso, pois ele pode girar várias vezes.  

Muitos disjuntores (CBs), especialmente os CBs projetados pelo IEEE, têm um esquema de relé X-Y para um circuito antibomba. Esse circuito é projetado para proteger o interruptor/resistor no caso de dois sinais de controle serem aplicados ao mesmo tempo por um período prolongado. O tempo de fechamento é medido desde a energização da bobina de fechamento até o primeiro contato de metal sobre metal. Se houver um relé X no circuito de controle, o tempo para energizar o relé X deve ser subtraído do tempo total de fechamento. Nota: é possível usar o contato auxiliar (Auxiliar de sincronização) para medir o relé X.

Verifique todas as conexões dos cabos de sincronização, tanto do disjuntor quanto do analisador. Se houver alguma oxidação ou graxa no ponto de conexão, tente polir a área onde as garras se conectam. Verifique a pressão da mola das garras de sincronização.

Este é um problema com a tensão de operação, a bobina ou o sistema de trava. Primeiro, verifique a tensão operacional durante a operação para verificar se ela está próxima do valor nominal. Se a tensão operacional estiver correta, faça a manutenção do sistema de trava limpando e lubrificando conforme necessário, ou a bobina precisará ser substituída. Consulte a seção de interpretação de resultados para obter mais detalhes sobre a medição da corrente da bobina.

Refaça a medição com a tensão nominal. Meça a tensão durante todo o teste para verificar se há uma fonte de tensão adequada.

Os tempos de contato são medidos em milissegundos nos disjuntores modernos. Em disjuntores mais antigos, eles podem ser especificados em ciclos. Os contatos que são avaliados incluem os contatos principais, os contatos do resistor e os contatos auxiliares. Cinco operações ou sequências diferentes são realizadas durante a sincronização: fechamento, abertura, fechamento-abertura, abertura-fechamento e abertura-fechamento-abertura.

Os contatos principais são responsáveis por transportar a corrente quando o disjuntor é fechado e, o que é mais importante, por extinguir o arco e evitar um restabelecimento quando o disjuntor se abre para eliminar uma falha. Os contatos do resistor de pré-inserção dissipam quaisquer sobretensões que possam ocorrer ao fechar disjuntores de alta tensão conectados a linhas de transmissão longas. Os resistores de pós-inserção são usados em disjuntores a jato de ar mais antigos para proteger os contatos principais durante a operação de abertura.

Tanto os resistores de pré-inserção quanto os de pós-inserção são comumente chamados pelo acrônimo PIR. Os contatos auxiliares (AUX) são contatos dentro do circuito de controle que informam ao disjuntor em que estado ele se encontra e ajudam a controlar sua operação. O disjuntor é classificado em ciclos, e isso especifica quanto tempo o disjuntor levará para eliminar uma falha. Os tempos de contato aberto serão menores do que o tempo nominal do disjuntor porque o tempo de contato aberto é quando os contatos realmente se separam. Em operação, uma vez que os contatos se separam, ainda há um arco fazendo a ponte entre os contatos que precisa ser extinto. O tempo de contato aberto deve ser menor do que metade a dois terços do tempo de interrupção nominal do disjuntor, e os tempos de fechamento são geralmente mais longos do que os tempos de abertura. A diferença de tempo entre as três fases, conhecida como dispersão de polos ou simultaneidade entre fases, deve ser inferior a 1/6 de um ciclo para operações de abertura e inferior a 1/4 de um ciclo para operações de fechamento, de acordo com a IEC62271-100 e a IEEE C37.09. Se o disjuntor tiver várias interrupções em uma fase, todas elas devem operar quase simultaneamente. Se um contato operar mais rápido do que os outros, então um disjuntor terá uma tensão significativamente mais alta do que os outros, causando uma falha. Uma tolerância de menos de 1/8 de ciclo é exigida pela IEC, enquanto o IEEE permite 1/6 de ciclo para essa propagação intrapolar. Mesmo com os limites especificados pela IEEE e pela IEC, a simultaneidade da maioria dos disjuntores é frequentemente especificada em 2 ms ou menos. O salto de contato também é medido com os canais de sincronização. O salto de contato é medido em tempo (ms) e pode aparecer com frequência em operações de fechamento. O salto excessivo indica que a pressão da mola nos contatos está enfraquecendo.

Os resistores de pré-inserção (PIR) são usados em conjunto com os contatos principais no fechamento. O resistor é inserido primeiro para dissipar as sobretensões e, em seguida, os contatos principais; depois disso, o contato do resistor é curto-circuitado ou removido do circuito. O principal parâmetro a ser avaliado aqui é o tempo de inserção do resistor; esse é o tempo que o contato do resistor fica no circuito antes de os contatos principais fecharem. Os tempos típicos de inserção do resistor estão entre meio ciclo e um ciclo completo. Se o contato principal for mais rápido do que o contato do resistor, o disjuntor não está funcionando corretamente.

Os contatos auxiliares (AUX) são usados para controlar o disjuntor e informá-lo sobre o seu estado. Os contatos A seguem o estado dos contatos principais, ou seja, se o disjuntor estiver aberto, o contato A estará aberto e, se o disjuntor estiver fechado, o contato A estará fechado. Os contatos B seguem o estado oposto do disjuntor, ou seja, o contato B é fechado quando o disjuntor está aberto e vice-versa. Não há limites de tempo generalizados para a diferença entre a operação do contato AUX e do contato principal. No entanto, ainda é importante entender e verificar sua operação e compará-la com resultados anteriores. Os contatos AUX evitam que as bobinas de fechamento e abertura fiquem energizadas por muito tempo e se queimem. Os contatos AUX também podem controlar o tempo de permanência do contato, ou seja, a quantidade de tempo que os contatos principais ficam fechados em uma operação de fechamento-abertura.

A curva de movimento fornece mais informações do que qualquer outra medida ao realizar a análise de tempo e deslocamento. Ela é vital para entender se o seu disjuntor está ou não operando corretamente. Para medir o movimento, conecte um transdutor de deslocamento ao disjuntor, que mede a posição do mecanismo ou dos contatos em função do tempo. O transdutor medirá uma distância angular ou linear. As medições angulares são geralmente convertidas em uma distância linear com uma constante de conversão ou uma tabela de conversão. Uma medição linear também pode ser convertida com uma relação. O objetivo é traduzir o movimento do transdutor para o movimento real dos contatos e determinar o curso dos contatos principais. Com base no curso, é possível calcular vários parâmetros. Se nenhuma constante ou tabela de conversão estiver disponível, o curso e os parâmetros relacionados ainda poderão ser avaliados como estão, mas podem não corresponder às especificações do fabricante.

A velocidade ou rapidez é medida nas operações de abertura e fechamento. O parâmetro mais crítico a ser medido no disjuntor é a velocidade dos contatos de abertura. Um disjuntor de alta tensão é projetado para interromper uma corrente de curto-circuito específica; para isso, é necessário operar em uma velocidade específica para criar um fluxo de resfriamento adequado de ar, óleo ou gás, dependendo do tipo de disjuntor. Esse fluxo resfria o arco elétrico o suficiente para interromper a corrente no próximo cruzamento zero. A velocidade é calculada entre dois pontos na curva de movimento. Há várias maneiras de escolher esses pontos de cálculo de velocidade, sendo os mais comuns o toque/separação do contato e um tempo antes/depois ou em distâncias abaixo das posições fechada ou aberta. 

A curva de deslocamento acima representa uma operação de fechamento-abertura. O curso dos contatos é medido da posição “aberta em repouso” até a posição “fechada em repouso”. Quando o disjuntor fecha, os contatos ultrapassam a posição fechada; isso é chamado de sobrecurso. Após o sobrecurso, os contatos podem ultrapassar a posição fechada em repouso (em direção à abertura); esse é o parâmetro de rebote. Esses parâmetros (ou seja, curso, sobrecurso e rebote) também são medidos na operação de abertura, mas são referenciados à posição “aberta em repouso” em vez da posição fechada.

A operação de abertura no gráfico acima mostra tanto o sobrecurso quanto o rebote. O gráfico indica onde os contatos se tocam e se separam. A distância entre o toque/separação do contato e a posição fechada em repouso é chamada de limpeza ou penetração. A distância pela qual o arco elétrico do disjuntor é extinto é chamada de zona de arco. Essa é a posição na curva em que se deseja calcular a velocidade de disparo mencionada acima. Como as operações de abertura ocorrem em altas velocidades, um amortecedor de fim de curso é frequentemente empregado para desacelerar o mecanismo no final do percurso. A posição em que o amortecedor de fim de curso está em vigor é chamada de zona de amortecimento. Em muitos disjuntores, é possível medir o amortecimento a partir da curva de deslocamento.

Alguns disjuntores, entretanto, podem exigir um transdutor separado conectado para medir o amortecimento. É possível medir o amortecimento nas operações de abertura e fechamento. O amortecimento pode ter parâmetros de distância ou tempo associados à curva. O curso do disjuntor é muito pequeno para disjuntores a vácuo, aproximadamente 10 a 20 mm, e aumenta na faixa de 100 a 200 mm para disjuntores a SF6, com cursos mais longos necessários para tensões mais altas. Os disjuntores de óleo a granel mais antigos podem ter comprimentos de curso acima de 500 mm. Ao comparar o curso de dois disjuntores diferentes, eles devem estar dentro de alguns mm um do outro, desde que sejam do mesmo tipo e usem o mesmo mecanismo. Se não encontrar limites, você pode comparar o sobrecurso e o rebote com o curso do disjuntor; eles devem estar abaixo de cerca de 5% do curso total. Qualquer rebote ou sobrecurso excessivo deve ser investigado para evitar mais danos aos contatos e ao mecanismo de operação; um amortecedor de fim de curso defeituoso geralmente é a causa.

A medição rotineira da tensão de operação e da corrente da bobina pode ajudar a detectar possíveis problemas mecânicos e/ou elétricos nas bobinas de acionamento bem antes de surgirem como falhas reais. A análise principal se concentra no traço da corrente da bobina; o traço da tensão de controle espelhará a curva de corrente em operação. O parâmetro principal para avaliar a tensão é a tensão mínima atingida durante a operação. A corrente máxima da bobina (se for permitido atingir seu valor mais alto) é uma função direta da resistência da bobina e da tensão de atuação.  

Quando você aplica uma tensão em uma bobina, a curva de corrente mostra primeiro uma transição reta cuja taxa de aumento depende das características elétricas da bobina e da tensão de alimentação (pontos 1 a 2). Quando a armadura da bobina (que aciona a trava no pacote de energia do mecanismo operacional) começa a se mover, a relação elétrica muda e a corrente da bobina cai (pontos 3 a 5). A partir desse ponto, a bobina e o sistema de trava concluem sua função de liberar a energia armazenada no mecanismo. Quando a armadura atinge sua posição final mecânica, a corrente da bobina aumenta para a corrente proporcional à tensão da bobina (pontos 5 a 8). O contato auxiliar então abre o circuito, e a corrente da bobina cai para zero com um decaimento de corrente causado pela indutância no circuito (pontos 8 a 9). 

O valor de pico do primeiro pico de corrente mais baixo está relacionado à corrente totalmente saturada da bobina (corrente máxima), e essa relação dá uma indicação da propagação para a tensão de disparo mais baixa. Se a bobina atingisse sua corrente máxima antes que a armadura e a trava começassem a se mover, o disjuntor não seria disparado. Se esse pico mudar em relação às medições anteriores, a primeira coisa a verificar é a tensão de controle e o valor mínimo que ela atinge durante a operação. No entanto, é importante observar que a relação entre os dois picos de corrente varia, principalmente com a temperatura. Isso também se aplica à tensão de disparo mais baixa. Se o tempo entre os pontos 3 e 5 aumentar ou a curva se deslocar para cima ou para baixo nessa região, isso indica uma trava defeituosa ou uma bobina defeituosa. A causa mais comum é a falta de lubrificação no sistema de trava; recomenda-se limpar e lubrificar a trava.

AVISO: Siga os protocolos de segurança do disjuntor ao realizar qualquer manutenção. No mínimo, a energia de controle do disjuntor deve estar desligada e a energia do mecanismo precisa ser descarregada ou bloqueada antes da manutenção.

Se o sistema de trava estiver lubrificado corretamente, a próxima etapa é verificar a resistência das bobinas de fechamento e abertura para garantir que estejam corretas e substituí-las conforme necessário.  

Os gráficos abaixo indicam os modos de falha típicos associados às medições de tempo e percurso em disjuntores de alta tensão e as possíveis soluções para o problema.

AVISO: Siga os protocolos de segurança do disjuntor ao realizar qualquer manutenção. No mínimo, a energia de controle do disjuntor deve estar desligada, e a energia do mecanismo precisa ser descarregada ou bloqueada antes da manutenção. 

As medições de micro-ohm, também comumente referidas como medições de resistência estática (SRM) ou como testes de ohmímetro digital de baixa resistência (DLRO) (às vezes também chamados de testes Ducter™), são realizadas no disjuntor enquanto os contatos estão fechados para detectar possível degradação ou dano nos contatos principais. Se a resistência dos contatos principais for muito alta, haverá aquecimento excessivo que pode causar danos ao disjuntor. Os valores típicos estão abaixo de 50 μΩ nos disjuntores de distribuição e transmissão, enquanto os valores do disjuntor do gerador geralmente estão abaixo de 10 μΩ. Se o valor for anormalmente alto, pode ser necessário repetir o teste várias vezes ou aplicar a corrente por 30 a 45 segundos para “queimar” os contatos; isso ajudará a eliminar qualquer oxidação ou graxa que possa estar nos contatos. Os resultados do teste de micro-ohm para todas as três fases devem estar dentro de uma margem de 50% entre si, e qualquer valor fora do padrão deve ser examinado. Sempre verifique se as conexões estão boas e refaça o teste quando os valores estiverem altos. A IEC exige uma corrente de teste de 50 A ou mais, enquanto o IEEE exige 100 A ou mais.

O método de teste DRM foi desenvolvido como um teste de diagnóstico para avaliar o desgaste do contato de arco voltaico em disjuntores SF6. O teste é realizado injetando uma corrente CC, de aproximadamente 200 A ou mais, através do disjuntor e medindo a queda de tensão e a corrente enquanto o disjuntor é operado. O teste DRM não deve ser confundido com uma medição de resistência estática (medição de micro-ohm), que mede a resistência de contato quando o disjuntor está fechado.

O analisador do disjuntor calcula e plota a resistência em função do tempo, juntamente com o movimento, se for usado um transdutor adequado. Quando o movimento do contato é registrado simultaneamente, é possível ler a resistência em cada ponto de contato. Como há uma diferença significativa na resistência entre o contato principal e o contato de arco voltaico, o gráfico de resistência e o gráfico de movimento indicarão o comprimento do contato de arco voltaico. Em alguns casos, os fabricantes de disjuntores podem fornecer curvas de referência para o tipo de contato em questão.