seccionadoras SECCIONADORAS DISPOSITIVOS DE MANOBRA - SECCIONADORAS - PARTE 4 Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 1

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1 São dispositivos destinados a realizar manobras de seccionar e isolar um circuito elétrico. Em condições normais e com seus contatos fechados, elas devem manter a condução de sua corrente nominal, inclusive de curtocircuito até a abertura do disjuntor, sem sobreaquecimento. Basicamente a seccionadora é uma extensão do condutor que, se desloca quando acionado, abrindo e fechando através dos contatos fixo e móvel. Normalmente em média tensão seu controle é manual através de alavanca ou bastão. DISPOSITIVOS DE MANOBRA - - PARTE 4 Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 1 11/12/2006, 15:42

2 Classificação das seccionadoras de MT (Média Tensão) Podemos classificar as seccionadoras de Média Tensão em função de suas características de operação. Características de operação Enfocando as características de operação, as chaves seccionadoras podem ser: Chave seccionadora sem carga Cada fase é munida de um isolador para sustentação do contato fixo e outro para sustentação do braço de acionamento (varão), um eixo rotativo, que quando acionado através de uma alavanca manual, provoca o fechamento ou abertura simultânea das três facas (contatos móveis). isolador de sustentação do contato fixo estrutura eixo de acionamento isolador de sustentação do contato móvel Chave seccionadora tipo GV-06 - G&V contato fixo contato móvel (faca) braço de acionamento (varão) Esse tipo de seccionadora pode, também, ser dotada de fusíveis (fase a fase) que, quando queimado, interrompe a alimentação da respectiva fase, porém, sem provocar a abertura da seccionadora. isolador de sustentação do contato fixo estrutura eixo de acionamento contato fixo fusível / contato móvel braço de acionamento (varão) 96 isolador de sustentação do contato móvel Chave seccionadora tipo GV-15E - G&V DISPOSITIVOS DE MANOBRA - - PARTE 4 Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 2 11/12/2006, 15:42

3 Chave faca unipolar A operação de abertura e fechamento é realizada manualmente através de um bastão isolante, cada fase é acionada individualmente. Chave fusível Também conhecida como chave Mattews, executa tanto a função normal de comando sem carga, quanto a de proteção perante um curto-circuito, pela queima do fusível que, em condições normais, também faz a vez de contato móvel. A operação desta chave é idêntica à da chave faca unipolar contato fixo fixação fusivel / contato móvel isolador Chave seccionadora sob carga Chave fusível tipo base C - Power Light Também chamada de interruptor tripolar de média tensão, possui um dispositivo destinado a abrir e fechar um circuito sob carga. É projetada para ser instalada em ambiente abrigado. O arco elétrico é dissipado dentro de uma câmara e os contatos são acionados com o auxílio de molas para acelerar a abertura e fechamento. contato corta-arco contato móvel (faca) contato fixo braço de acionamento (varão) câmara de extinção mola isolador de sustentação do contato móvel isolador de sustentação do contato fixo eixo de acionamento estrutura Chave seccionadora tipo CRW - Irta DISPOSITIVOS DE MANOBRA - - PARTE 4 97 Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 3 11/12/2006, 15:42

4 Esse tipo de seccionadora pode, também, operar com fusíveis (fase a fase) que, quando queimam, provocam o acionamento de um disparador (espoleta) que, por sua vez, aciona o dispositivo de abertura da chave, seccionando o circuito. contato móvel (faca) isolador de sustentação do contato fixo contato fixo braço de acionamento (varão) eixo de acionamento isolador de sustentação do contato móvel câmara de extinção contato corta-arco fusivel acionamento do dispositivo de abertura estrutura Chave seccionadora tipo CSC - Marini Daminelli Mecanismo de operação Podemos definir mecanismo de operação como sendo um subconjunto que possibilita a operação mecânica da seccionadora, quando das manobras de abertura e fechamento. O mecanismo de operação das chaves seccionadoras possui, de forma geral, o mesmo princípio de funcionamento e pouca variação de detalhes construtivos em razão dos vários fabricantes. Em geral, as chaves seccionadoras de média tensão, possuem dispositivo de bloqueio dotado de fechaduras (bloqueio KIRK), que impede a operação do mecanismo e conseqüentemente a manobra da seccionadora, sem a necessária observância dos procedimentos de segurança. Haste de Alavanca de acionamento acionamento 98 Bloqueio Kirk DISPOSITIVOS DE MANOBRA - - PARTE 4 Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 4 11/12/2006, 15:43

5 Aplicações - Benefícios - Comparativo Em instalações onde a chave seccionadora está localizada próxima do disjuntor (em geral de 3 a 5m) aplica-se usualmente a seccionadora seca, visto que o próprio disjuntor desempenha a função de proteção contra sobrecorrentes. Nas instalações onde se dispõe o disjuntor distante da seccionadora (em geral acima de 5m), recomenda-se a utilização de seccionadoras com fusíveis para proteção, inclusive dos cabos condutores e, até mesmo, para melhoria da seletividade. As chaves seccionadoras que operam sem carga são, em geral, dispostas entre disjuntores e para isolação dos circuitos. Utiliza-se, normalmente, a chave seccionadora sob carga em circuito de alimentação de transformadores de pequeno porte. Utilizando seu equipamento Na operação e na manutenção dos equipamentos elétricos existentes em uma subestação, é de fundamental importância conhecer e cumprir as regras e procedimentos de segurança. Somente pessoal habilitado e autorizado, reconhecido pela empresa como possuidor de conhecimentos técnicos inerentes às subestações elétricas, deve ser responsável pela operação, inspeção ou pela manutenção dos equipamentos. Embora pequena a diversidade construtiva entre as várias marcas de seccionadoras, há sempre a necessidade de o operador/inspetor conhecer plenamente o equipamento a ser manobrado, seguindo rigorosamente os procedimentos pré-estabelecidos. Os procedimentos devem ser criados partindo-se da consulta ao manual de operação do equipamento, da experiência técnica e da observação das normas existentes. A falta de observação dos procedimentos é o principal fator de ocorrência de danos nas seccionadoras nas operações de fechamento e abertura. A segurança pessoal do operador/inspetor deve estar sempre em primeiro plano. Além do necessário conhecimento da seccionadora, deve-se também observar a distância mínima de segurança para operação de acordo com a tensão nominal. DISPOSITIVOS DE MANOBRA - - PARTE 4 99 Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 5 11/12/2006, 15:43

6 Citamos como exemplo o procedimento adotado pela Eletropaulo, que estipula para a classe de até 15KV a distância mínima de operação com segurança em 1,25m do ponto energizado. Inspeções e manutenções É inegável que, atualmente, os processos produtivos vêm sendo compelidos a atingir níveis crescentes de qualidade e eficiência, face aos grandes desafios de um mercado consumidor cada vez mais competitivo. Na esteira, e como fator de alavancagem do desenvolvimento, o Setor Elétrico, evidentemente estará subordinado a metas envolvendo qualidade e produtividade. Nesse cenário, as Inspeções e Manutenções adquirem dimensões significativamente importantes, como elos da cadeia de procedimentos que permitirá ao Setor atingir padrões adequados de desempenho exigidos pelos consumidores. Inspeção - Conceito Exame visual periódico das características principais da seccionadora em serviço, sem qualquer espécie de desmontagem. Este exame é geralmente feito, observando-se a conexão dos contatos e a poluição das partes isolantes, compreendendo também as operações de lubrificação e limpeza das partes que podem ser acessadas com a seccionadora em serviço. As constatações feitas durante uma inspeção deverão instruir relatório técnico e podem indicar a necessidade de manutenção preventiva e/ou corretiva. Manutenção - Conceito Conjunto de operações previstas pelas inspeções e revisões programadas. A manutenção executada por técnicos experientes, contemplando medições elétricas para avaliação funcional dos equipamentos, limpeza e lubrificação dos pontos recomendados; além das correções requeridas no relatório técnico das inspeções e/ou manutenções anteriores, sugerem a forma indicada para evitar ou diminuir a incidência de paradas não programadas. As manutenções podem ser: preditiva, preventiva e corretiva 100 DISPOSITIVOS DE MANOBRA - - PARTE 4 Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 6 11/12/2006, 15:43

7 Peridiocidade dos intervalos de inspeção e manutenção - Conceito Os intervalos entre inspeções e revisões de seccionadoras não devem ser tão longos, que coloquem em risco sua confiabilidade e nem tão curtos que redundem em despesas e trabalhos desnecessários. Para se determinar os períodos das inspeções e revisões periódicas programadas, deve-se ter em vista as partes principais da seccionadora: -Estrutura; -Isoladores; -Contatos fixos e móveis; -Mecanismo de operação; -Bloqueio KIRK e -Intertravamentos. Os períodos devem ser estabelecidos tendo-se em vista cada uma delas separadamente. Os períodos das inspeções e revisões comumente adotados são principalmente das seguintes espécies: por tempo definido e pelo número de operações. Eles são estabelecidos conforme as instruções do fabricante e a experiência adquirida pelo usuário da seccionadora. O período por tempo definido é aquele em que o intervalo de tempo entre as inspeções e revisões é dado em semanas, meses ou anos. Os intervalos estabelecidos pelo número de manobras podem ser variáveis, uma vez que o número de operações, em geral, depende de fatores muitas vezes aleatórios. Independentemente do critério adotado, recomenda-se a intervenção técnica sempre que se verificar a ocorrência de curto-circuito. Trabalhando com segurança Antes de dar início às rotinas de inspeções e manutenções, recomenda-se a elaboração da Análise Preliminar de Riscos com vistas a garantir a máxima segurança dos técnicos executantes. Nesta análise, devem ser observados ao menos, os seguintes procedimentos: 1 - Verificar todos os equipamentos de proteção individual - EPI s necessários para garantir a integridade dos técnicos executantes. DISPOSITIVOS DE MANOBRA - - PARTE Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 7 11/12/2006, 15:43

8 2 - Impedimento da seccionadora. 3 - Assegurar-se de que a fonte de energia dos circuitos auxiliares de comando, esteja desligada. 4 - Não utilizar ferramentas inadequadas e não padronizadas. 5 - Instrumentos e utensílios devem ser inspecionados antes do início dos trabalhos, verificando-se seu estado, qualidade e quantidade. 6 - Delimitar e sinalizar a área de trabalho e/ou diferenciar os equipamentos energizados, dos equipamentos desenergizados. Após a conclusão dos trabalhos, também são necessários alguns procedimentos mínimos de segurança: 1 - Remover todos os utensílios utilizados, tais como materiais de limpeza e ferramentas. 2 - Limpeza do local, com a remoção de todos os detritos originados durante a execução dos trabalhos. 3 - Inspeção final do equipamento e do respectivo painel. 4 - Desimpedimento do equipamento. Identificando a seccionadora Conhecer a informação contida em uma placa de identificação, é de fundamental importância para a correta avaliação técnica da seccionadora. Segue abaixo, um exemplo: Tipo de equipamento Máxima tensão de operação Máxima corrente de operação Capacidade de interrupção Ano de fabricação Número de série 102 DISPOSITIVOS DE MANOBRA - - PARTE 4 Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 8 11/12/2006, 15:43

9 Inspeção Uma vez respeitadas as normas de segurança, recomendamos que sejam inspecionados diversos itens, classificando-os da forma sugerida abaixo: A = Em ordem B = Com problemas, vide observação C = Não tem D = Não inspecionado NA = Não aplicável Itens a serem inspecionados: 1 - Identificação Placas de identificação Aberto Fechado 2 - Mecanismo de acionamento Alavanca de acionamento Haste de interligação Mecanismo de disparo de abertura Bloqueio KIRK 3 - Intertravamento Elétrico Mecânico 4 - Câmara de extinção Integridade Limpeza 5 - Aterramento Aterramento de carcaça DISPOSITIVOS DE MANOBRA - - PARTE Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 9 11/12/2006, 15:44

10 6 - Isolação Barreiras isolantes Isoladores 7 - Conservação Pintura Corrosão Reaperto Geral Lubrificação 8 - Contatos Contatos fixos Contatos móveis Contatos corta-arcos Contatos auxiliares 9 - Proteção Fusíveis Registro das anormalidades encontradas Após a avaliação dos tópicos acima sugeridos, recomenda-se o registro das anormalidades e medidas corretivas aplicáveis. As anormalidades devem ser anotadas em livro de ocorrências e/ou relatório técnico, com vistas à programação de manutenção corretiva ou preventiva futura. Manutenção Equipamento alvo Há uma tendência natural das equipes técnicas em identificar como alvo da manutenção equipamentos freqüentemente manobrados, pois, tendem a apresentar maior desgaste mecânico e dos contatos, deixando as seccionadoras de menor atividade relegadas a segundo plano. 104 DISPOSITIVOS DE MANOBRA - - PARTE 4 Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 10 11/12/2006, 15:44

11 A experiência em campo tem demonstrado que encontra-se com freqüência seccionadoras que, durante um longo tempo em repouso (abertas ou fechadas) apresentam falhas quando solicitadas. Por estarem em repouso e sem manutenção durante um longo período, também estão sujeitas às seguintes situações: A- Emperramento do mecanismo de operação devido a: - Acúmulo de poeira; - Umidade; - Fadiga das molas; - Lubrificação ressecada; - Acionamento travado B- Oxidação dos contatos ocasionando aumento em sua resistência ôhmica. C- Baixa isolação provocada por acúmulo de poeira e absorção de umidade. Conclui-se, assim, que devem ser alvo de manutenções programadas tanto as seccionadoras freqüentemente manobradas como as que repousam ligadas ou não (e as de reservas). Falta de manutenção A falta de manutenção pode acarretar desde pequenos problemas de acionamento até a perda total de uma subestação. Citamos a seguir alguns exemplos de fatos observados através de experiências vivenciadas. Seccionadora sem carga - Irta Em uma subestação a chave seccionadora do disjuntor de entrada ficou sem manutenção por vários anos. Em decorrência disso, a grande quantidade de poeira acumulada nos isoladores, sedimentada pela absorção de umidade, fez surgir o que se conhece por caminho de rato, permitindo a fuga de corrente entre a fase e a carcaça da seccionadora, favorecendo a ocorrência de um curto-circuito, ocasionando a perda da seccionadora e a interrupção do circuito. Seccionadora sob carga e com fusíveis - Beghim Devido à falta de lubrificação adequada, a chave seccionadora de alimentação de um trafo, ao ser manobrada não fechou corretamente os contatos (não penetrou por completo), provocando elevação da resistência ôhmica. DISPOSITIVOS DE MANOBRA - - PARTE Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 11 11/12/2006, 15:44

12 Após longo tempo em repouso ligada, ocorreu acentuado desgaste dos contatos que passou a produzir ruído já perceptível. Numa ronda de rotina na subestação, um dos técnicos da equipe ouviu o ruído ao passar próximo da seccionadora. Relatado o fato aos responsáveis, o equipamento foi retirado de operação para substituição dos contatos, já bastante deteriorados. A falta de manutenção pode acarretar prejuízos materiais de grande importância, não só devido à perda dos equipamentos, como também, devido à paralisação da produção, trazendo inclusive, riscos à segurança pessoal dos operadores. Manutenção Preditiva São técnicas preditivas as atividades de inspeção, controle e ensaio, realizadas em um item, sem indisponibilidade operativa, com o objetivo de predizer/estimar o ponto ótimo para intervenção da manutenção preventiva. A técnica preditiva mais utilizada para seccionadoras é a inspeção termográfica. Recomenda-se a inspeção termográfica em intervalos de 4 a 6 meses, de acordo com as características do circuito e/ou do local onde as seccionadoras estão instaladas, tais como: indústrias químicas, siderúrgicas e áreas litorâneas (maresia). Manutenção Preventiva Parte das operações de inspeção e revisão, compreendendo a substituição de peças que tenham atingido ou ultrapassado os limites de desgaste estabelecidos, com exceção da substituição de peças devido a uma falha ou defeito; Esse tipo de manutenção visa manter o funcionamento satisfatório da seccionadora e prevenir contra possíveis ocorrências que acarretem a sua indisponibilidade. São itens básicos a serem observados durante a manutenção preventiva: - Limpeza geral do equipamento - Lubrificação dos pontos de articulação - Reaperto das conexões elétricas - Ajuste e limpeza dos contatos fixos e móveis, com ênfase na verificação de desgastes - Lubrificação e regulagem do mecanismo de acionamento 106 DISPOSITIVOS DE MANOBRA - - PARTE 4 Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 12 11/12/2006, 15:44

13 - Inspeção e testes do circuito de sinalização (contatos auxiliares) - Inspeção, limpeza e verificação da continuidade dos fusíveis - Inspeção, limpeza e lubrificação do bloqueio KIRK - Realização dos ensaios elétricos Resistência ôhmica dos contatos Resistência ôhmica da isolação dos contatos principais Testes operacionais Manutenção Corretiva Parte das operações de inspeção e revisão, compreendendo, unicamente, a substituição de peças por causa de um defeito ou de uma falha revelada ou em estado latente; Pode também ter como objetivo a operação de modificação de uma parte do aparelho ou de uma peça, aplicada sistematicamente a uma categoria de seccoinadoras, tendo em vista evitar que ocorra nessas seccionadoras, uma possível falha ou defeito. DISPOSITIVOS DE MANOBRA - - PARTE Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 13 11/12/2006, 15:45

14 Em outras palavras, é todo serviço efetuado em seccionadoras, com a finalidade de corrigir as causas e efeitos motivados por ocorrências constatadas que acarretem, ou possam acarretar, sua indisponibilidade em condições quase sempre não programadas. A manutenção corretiva pode ser de emergência ou programada. Manutenção corretiva de emergência É todo serviço de manutenção corretiva executado com a finalidade de se proceder de imediato o restabelecimento das condições normais da seccionadora, sempre observando as regras de segurança total do equipamento e do técnico executante. Manutenção corretiva programada É todo serviço de manutenção que tem por objetivo, corrigir defeitos de menor influência no desempenho funcional da seccionadora, e que possa ser postergado com o objetivo de ser inserido em programa de manutenção para restabelecimento das condições normais de operação. É recomendado que se aproveite o tempo de parada da seccionadora quando da realização da manutenção corretiva para aplicação também do conteúdo descrito para manutenção preventiva, com o objetivo de se obter a máxima confiabilidade do equipamento. Ensaios São medições elétricas realizadas com o objetivo de efetuar avaliação funcional dos equipamentos. Resistência ôhmica dos contatos Este ensaio é destinado a constatar a real condição dos contatos principais da seccionadora. Neste ensaio, verificam-se também: - Qualidade do tratamento de prateação dos contatos - Qualidade das molas de pressão dos contatos - Desgaste das pastilhas de prata 108 DISPOSITIVOS DE MANOBRA - - PARTE 4 Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 14 11/12/2006, 15:45

15 - Estado das conexões Por exemplo, para a realização deste ensaio podemos utilizar um instrumento chamado Microohmímetro, que mede a resistência de contato através da avaliação da corrente e da queda de potencial na resistência. A medição é realizada a quatro fios, para se eliminar as resistências de conexão e dos cabos de medição. Deve-se tomar por base como referência, os resultados obtidos no ensaio realizado pelo fabricante quando do fornecimento do equipamento novo ou, principalmente, em experiências vivenciadas em manutenções. Nota: A pressão das molas dos contatos é inversamente proporcional à resistência dos mesmos. Em caso de resistências elevadas, ocorrerá simultaneamente um aumento da temperatura, que, em circuitos de baixa tensão pode ocasionar um derretimento dos contatos e, a partir de média tensão, pode propiciar condições favoráveis a ocorrência de explosões. É extremamente importante que seccionadoras com elevada resistência ôhmica de contatos sejam retiradas de operação para uma manutenção corretiva. DISPOSITIVOS DE MANOBRA - - PARTE Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 15 11/12/2006, 15:45

16 Resistência ôhmica da isolação dos contatos A medição da resistência de isolamento das seccionadoras é de grande valor para detectar, diagnosticar e prevenir falhas de sua isolação. O ensaio é realizado aplicando-se à isolação uma tensão contínua e medindo-se a corrente elétrica que se escoa através ou por sua superfície. É um teste não destrutivo e por isso não é uma medição da rigidez dielétrica da isolação. Os instrumentos utilizados neste tipo de medição são conhecidos pela denominação de Megôhmetros, pois, a resistência de isolamento costuma ser dada em mega-ohm (M Ω). Registros periódicos são fundamentais para uma boa avaliação dos componentes isolantes empregados em uma seccionadora. Quando encontrados valores excessivamente baixos, estes geralmente são indicativos de acúmulo de poeira, isolantes úmidos e/ou danificados. Equipamentos instalados em ambientes com elevada umidade relativa do ar, requerem periodicidade mais freqüente para este ensaio. Nota: Valores baixos de resistência ôhmica da isolação dos contatos, propiciam condições favoráveis para ocorrência de curto-circuito, podendo acarretar até a perda do equipamento. Exemplo de Relatório de Inspeção e Ensaios A seguir, um exemplo de relatório preenchido de acordo com as condições do contator de Média Tensão, tipo CDM - Saet Padova. 110 DISPOSITIVOS DE MANOBRA - - PARTE 4 Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 16 11/12/2006, 15:45

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19 Transporte e armazenagem É de fundamental importância acondicionar a seccionadora para o transporte de forma a protegê-la contra impactos que possam danificá-la. É também importante que a seccionadora seja cuidadosamente envolta em plástico antes de ser colocada no engradado, protegendo-a assim, contra o acúmulo de poeira e absorção de umidade, fatores que podem prejudicar seu funcionamento e suas características de isolação. A seccionadora deve permanecer embalada, enquanto estocada. Nota: Jamais deve-se permitir o transporte de seccionadoras de modo a danificar os contatos móveis e/ou isoladores. A embalagem deverá conter a sinalização de instruções para transporte. IMPORTANTE! Todo equipamento elétrico, novo ou recondicionado, ao ser retirado do estoque, deve ser cuidadosamente inspecionado, limpo e ensaiado (comissionado) por equipe técnica especializada, antes de ser colocado em operação. DISPOSITIVOS DE MANOBRA - - PARTE Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 19 11/12/2006, 15:46

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