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DISPOSITIVOS DE MANOBRA - SECCIONADORAS - PARTE 4

seccionadoras

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São dispositivos destinados a realizarmanobras de seccionar e isolar um circuitoelétrico.Em condições normais e com seus contatosfechados, elas devem manter a condução desua corrente nominal, inclusive de curto-circuito até a abertura do disjuntor, semsobreaquecimento.

Basicamente a seccionadora é uma extensãodo condutor que, se desloca quandoacionado, abrindo e fechando através doscontatos fixo e móvel.Normalmente em média tensão seu controleé manual através de alavanca ou bastão.

Parte 4 - seccionadoras - final.pmd 11/12/2006, 15:421


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Classificação das seccionadoras de MT (Média Tensão)

Podemos classificar as seccionadoras de Média Tensão em função de suascaracterísticas 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 parasustentação do braço de acionamento (varão), um eixo rotativo, que quandoacionado através de uma alavanca manual, provoca o fechamento ou aberturasimultânea das três facas (contatos móveis).

Esse tipo de seccionadora pode, também, ser dotada de fusíveis (fase a fase)que, quando queimado, interrompe a alimentação da respectiva fase, porém, semprovocar a abertura da seccionadora.

estrutura

eixo de acionamento

isolador desustentação do

contato fixo


contato móvel

contato fixo

contato móvel (faca)

braço de acionamento(varão)

estrutura

eixo de acionamento


contato fixo


contato móvel

contato fixo

fusível / contato móvel


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Chave seccionadora tipo GV-06 - G&V

Chave seccionadora tipo GV-15E - G&V



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Chave faca unipolar

A operação de abertura e fechamento é realizada manualmente através de umbastão isolante, cada fase é acionada individualmente.

Chave fusível

Também conhecida como chave Mattews, executa tanto a função normal decomando sem carga, quanto a de proteção perante um curto-circuito, pela queimado fusível que, em condições normais, também faz a vez de contato móvel. Aoperação desta chave é idêntica à da chave faca unipolar

Chave seccionadora sob carga

Também chamada de interruptor tripolar de média tensão, possui um dispositivodestinado a abrir e fechar um circuito sob carga. É projetada para ser instaladaem ambiente abrigado.

O arco elétrico é dissipado dentro de uma câmara e os contatos são acionadoscom o auxílio de molas para acelerar a abertura e fechamento.

fixaçãocontato fixo

fusivel / contato móvel isolador

estrutura

eixo de acionamento

isolador desustentação docontato fixo


contato móvel

contato fixocontato móvel (faca)

braço de acionamento(varão) câmara de extinção

contato corta-arco

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mola

Chave fusível tipo base “C” - Power Light

Chave seccionadora tipo CRW - Irta



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Esse tipo de seccionadora pode, também, operar com fusíveis (fase a fase) que,quando queimam, provocam o acionamento de um disparador (espoleta) que, porsua vez, aciona o dispositivo de abertura da chave, seccionando o circuito.

Mecanismo de operação

Podemos definir mecanismo de operação como sendo um subconjunto quepossibilita a operação mecânica da seccionadora, quando das manobras deabertura e fechamento.

O mecanismo de operação das chaves seccionadoras possui, de forma geral, omesmo princípio de funcionamento e pouca variação de detalhes construtivos emrazão dos vários fabricantes.

Em geral, as chaves seccionadoras de média tensão, possuem dispositivo debloqueio dotado de fechaduras (bloqueio KIRK), que impede a operação domecanismo e conseqüentemente a manobra da seccionadora, sem a necessáriaobservância dos procedimentos de segurança.

estrutura

eixo de acionamento


contato fixo


contato móvel

contato fixo

contato móvel (faca)


câmara de extinção

contato corta-arco

fusivel

acionamento dodispositivo de abertura

98Bloqueio Kirk

Alavanca de acionamentoHaste deacionamento

Chave seccionadora tipo CSC - Marini Daminelli



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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 opróprio disjuntor desempenha a função de proteção contra sobrecorrentes.

Nas instalações onde se dispõe o disjuntor distante da seccionadora (em geralacima de 5m), recomenda-se a utilização de seccionadoras com fusíveis paraproteção, inclusive dos cabos condutores e, até mesmo, para melhoria daseletividade.

As chaves seccionadoras que operam sem carga são, em geral, dispostas entredisjuntores e para isolação dos circuitos.

Utiliza-se, normalmente, a chave seccionadora sob carga em circuito dealimentação de transformadores de pequeno porte.

Utilizando seu equipamento

Na operação e na manutenção dos equipamentos elétricos existentes em umasubestação, é de fundamental importância conhecer e cumprir as regras eprocedimentos de segurança.

Somente pessoal habilitado e autorizado, reconhecido pela empresa comopossuidor de conhecimentos técnicos inerentes às subestações elétricas, deveser responsável pela operação, inspeção ou pela manutenção dos equipamentos.

Embora pequena a diversidade construtiva entre as várias marcas deseccionadoras, há sempre a necessidade de o operador/inspetor conhecerplenamente o equipamento a ser manobrado, seguindo rigorosamente osprocedimentos pré-estabelecidos.

Os procedimentos devem ser criados partindo-se da consulta ao manual deoperação do equipamento, da experiência técnica e da observação das normasexistentes.

A falta de observação dos procedimentos é o principal fator de ocorrência dedanos 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 adistância mínima de segurança para operação de acordo com a tensão nominal.

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Citamos como exemplo o procedimento adotado pela Eletropaulo, que estipulapara a classe de até 15KV a distância mínima de operação com segurança em1,25m do ponto energizado.

Inspeções e manutenções

É inegável que, atualmente, os processos produtivos vêm sendo compelidos aatingir níveis crescentes de qualidade e eficiência, face aos grandes desafios deum 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 dimensõessignificativamente importantes, como elos da cadeia de procedimentos quepermitirá ao Setor atingir padrões adequados de desempenho exigidos pelosconsumidores.

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 poluiçãodas partes isolantes, compreendendo também as operações de lubrificação elimpeza das partes que podem ser acessadas com a seccionadora em serviço.

As constatações feitas durante uma inspeção deverão instruir relatório técnico epodem 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 mediçõeselétricas para avaliação funcional dos equipamentos, limpeza e lubrificação dospontos recomendados; além das correções requeridas no relatório técnico dasinspeções e/ou manutenções anteriores, sugerem a forma indicada para evitar oudiminuir a incidência de paradas não programadas.

As manutenções podem ser: preditiva, preventiva e corretiva

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Peridiocidade dos intervalos de inspeção e manutenção - Conceito

Os intervalos entre inspeções e revisões de seccionadoras não devem ser tãolongos, que coloquem em risco sua confiabilidade e nem tão curtos que redundemem 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 delasseparadamente.

Os períodos das inspeções e revisões comumente adotados são principalmentedas seguintes espécies: por tempo definido e pelo número de operações.

Eles são estabelecidos conforme as instruções do fabricante e a experiênciaadquirida pelo usuário da seccionadora.

O período por tempo definido é aquele em que o intervalo de tempo entre asinspeções e revisões é dado em semanas, meses ou anos.

Os intervalos estabelecidos pelo número de manobras podem ser variáveis, umavez que o número de operações, em geral, depende de fatores muitas vezesaleatórios.

Independentemente do critério adotado, recomenda-se a intervenção técnicasempre que se verificar a ocorrência de curto-circuito.

Trabalhando com segurança

Antes de dar início às rotinas de inspeções e manutenções, recomenda-se aelaboração da Análise Preliminar de Riscos com vistas a garantir a máximasegurança 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.

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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 algunsprocedimentos 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 fundamentalimportância 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

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Inspeção

Uma vez respeitadas as normas de segurança, recomendamos que sejaminspecionados diversos itens, classificando-os da forma sugerida abaixo:

A = Em ordemB = Com problemas, vide observaçãoC = Não temD = Não inspecionadoNA = 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 carcaça103



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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 dasanormalidades e medidas corretivas aplicáveis.

As anormalidades devem ser anotadas em livro de ocorrências e/ou relatóriotécnico, com vistas à programação de manutenção corretiva ou preventiva futura.

Manutenção

Equipamento alvo

Há uma tendência natural das equipes técnicas em identificar como alvo damanutenção equipamentos freqüentemente manobrados, pois, tendem aapresentar maior desgaste mecânico e dos contatos, deixando as seccionadorasde menor atividade relegadas a segundo plano.

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A experiência em campo tem demonstrado que encontra-se com freqüênciaseccionadoras 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, tambémestão 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 asseccionadoras freqüentemente manobradas como as que repousam ligadas ounão (e as de reservas).

Falta de manutenção

A falta de manutenção pode acarretar desde pequenos problemas de acionamentoaté a perda total de uma subestação. Citamos a seguir alguns exemplos de fatosobservados através de experiências vivenciadas.

Seccionadora sem carga - Irta

Em uma subestação a chave seccionadora do disjuntor de entrada ficou semmanutenção 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 “caminhode rato”, permitindo a fuga de corrente entre a fase e a carcaça da seccionadora,favorecendo a ocorrência de um curto-circuito, ocasionando a perda daseccionadora e a interrupção do circuito.

Seccionadora sob carga e com fusíveis - Beghim

Devido à falta de lubrificação adequada, a chave seccionadora de alimentação deum trafo, ao ser manobrada não fechou corretamente os contatos (não penetroupor completo), provocando elevação da resistência ôhmica.

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Após longo tempo em repouso ligada, ocorreu acentuado desgaste dos contatosque 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 parasubstituição dos contatos, já bastante deteriorados.

Manutenção Preditiva

São técnicas preditivas as atividades de inspeção, controle e ensaio, realizadasem um item, sem indisponibilidade operativa, com o objetivo de predizer/estimaro 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 acordocom as características do circuito e/ou do local onde as seccionadoras estãoinstaladas, tais como: indústrias químicas, siderúrgicas e áreas litorâneas(maresia).

Manutenção Preventiva

Parte das operações de inspeção e revisão, compreendendo a substituição depeças 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 seccionadorae 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

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A falta de manutenção pode acarretar prejuízos materiais de grandeimportância, não só devido à perda dos equipamentos, como também, devidoà paralisação da produção, trazendo inclusive, riscos à segurança pessoaldos operadores.



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- 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, asubstituição de peças por causa de um defeito ou de uma falha revelada ou emestado latente;

Pode também ter como objetivo a operação de modificação de uma parte doaparelho ou de uma peça, aplicada sistematicamente a uma categoria deseccoinadoras, tendo em vista evitar que ocorra nessas seccionadoras, umapossível falha ou defeito.

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Em outras palavras, é todo serviço efetuado em seccionadoras, com a finalidadede corrigir as causas e efeitos motivados por ocorrências constatadas queacarretem, ou possam acarretar, sua indisponibilidade em condições quase semprenão 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 procederde imediato o restabelecimento das condições normais da seccionadora, sempreobservando 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 menorinfluência no desempenho funcional da seccionadora, e que possa ser postergadocom o objetivo de ser inserido em programa de manutenção para restabelecimentodas condições normais de operação.

É recomendado que se aproveite o tempo de parada da seccionadora quando darealização da manutenção corretiva para aplicação também do conteúdo descritopara manutenção preventiva, com o objetivo de se obter a máxima confiabilidadedo equipamento.

Ensaios

São medições elétricas realizadas com o objetivo de efetuar avaliação funcionaldos equipamentos.

Resistência ôhmica dos contatos

Este ensaio é destinado a constatar a real condição dos contatos principais daseccionadora.Neste ensaio, verificam-se também:

- Qualidade do tratamento de prateação dos contatos

- Qualidade das molas de pressão dos contatos

- Desgaste das pastilhas de prata

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- Estado das conexões

Por exemplo, para a realização deste ensaio podemos utilizar um instrumentochamado Microohmímetro, que mede a resistência de contato através da avaliaçãoda corrente e da queda de potencial na resistência.

A medição é realizada a quatro fios, para se eliminar as resistências deconexão e dos cabos de medição.

Deve-se tomar por base como referência, os resultados obtidos no ensaio realizadopelo 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 resistênciados mesmos.

Em caso de resistências elevadas, ocorrerá simultaneamente um aumento datemperatura, que, em circuitos de baixa tensão pode ocasionar um derretimentodos contatos e, a partir de média tensão, pode propiciar condições favoráveis aocorrência de explosões.

É extremamente importante que seccionadoras com elevada resistência ôhmicade contatos sejam retiradas de operação para uma manutenção corretiva.

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Resistência ôhmica da isolação dos contatos

A medição da resistência de isolamento das seccionadoras é de grande valorpara detectar, diagnosticar e prevenir falhas de sua isolação.

O ensaio é realizado aplicando-se à isolação uma tensão contínua e medindo-sea 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 daisolação.

Registros periódicos são fundamentais para uma boa avaliação dos componentesisolantes empregados em uma seccionadora. Quando encontrados valoresexcessivamente 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, propiciamcondições favoráveis para ocorrência de curto-circuito, podendo acarretar até aperda do equipamento.

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Os instrumentos utilizados neste tipo demedição são conhecidos peladenominação de Megôhmetros, pois, aresistência de isolamento costuma serdada em mega-ohm (M ΩΩΩΩΩ).

Exemplo de Relatório de Inspeção e Ensaios

A seguir, um exemplo de relatório preenchido de acordo com as condições docontator de Média Tensão, tipo CDM - Saet Padova.



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Transporte e armazenagem

É de fundamental importância acondicionar a seccionadora para o transporte deforma a protegê-la contra impactos que possam danificá-la.

É também importante que a seccionadora seja cuidadosamente envolta em plásticoantes de ser colocada no engradado, protegendo-a assim, contra o acúmulo depoeira e absorção de umidade, fatores que podem prejudicar seu funcionamentoe suas características de isolação.

A seccionadora deve permanecer embalada, enquanto estocada.

Nota: Jamais deve-se permitir o transporte de seccionadoras de modo a danificaros 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) porequipe técnica especializada, antes de ser colocado em operação.

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