O quão de fato suas instalações elétricas estão protegidas

Seu disjuntor vai atuar quando necessário nas instalações de baixa tensão?

– Introdução

Um disjuntor é um dispositivo projetado para proteger um circuito elétrico de danos causados por falhas na alimentação elétrica, principalmente devido a situações de sobrecorrentes, causadas por excesso de carga ou por um curto-circuito. Uma das principais características dos disjuntores é a sua capacidade de serem rearmados após atuarem para a interrupção do circuito, em virtude da ocorrência de uma falha. Diferem assim dos fusíveis, que também são utilizados para proteção de circuitos, mas que se tornam inutilizáveis após a atuação. Mas será que após sucessivos desarmes por curtos-circuitos os disjuntores ainda mantém as suas características de proteção para proteger as instalações? É importante entendermos que estes eventos de curto-circuito geram desgastes aos contatos os disjuntores que podem comprometer o seu funcionamento.

Minidisjuntor ABB

– Tecnologia ABB nos disjuntores

Você sabia que a ABB é a inventora do minidisjuntor? A invenção foi patenteada na Alemanha em novembro de 1924 por Hugo Stotz e seu engenheiro chefe, Heinrich Schachtner e tornou mais segura e mais eficiente a utilização de energia elétrica em todas as residências. A Stotz é uma empresa pertencente ao grupo ABB.

Primeiro minidisjuntor

Na época a única tecnologia disponível era de fusíveis para proteção dos circuitos elétricos, que por sinal cumprem com excelência o seu papel, porém o problema era que os mesmos precisavam ser substituídos toda vez que havia um curto-circuito ou sobrecarga. Essa informação é de extrema importância para a pergunta inicial, mas vamos tratar disto daqui a pouco.

Seguindo a tradição, a ABB inovou novamente aplicando recursos avançados, tecnológicos e voltados para o novo mundo da digitalização em seus disjuntores. Um exemplo prático disto foi a aplicação de funcionalidades antes presentes em disjuntores de caixa aberta em disjuntores de caixa moldada através dos relés da família “Ekip”.

Disjuntores ABB com digitalização

Estes relés, além de trazerem as proteções tradicionais de sobrecarga e curto-circuito, ainda contam com recursos de medição de energia embarcada, módulos de comunicação para redes industriais, conectividade Bluetooth com app de smartphone, conexão com a nuvem, datalogger e mais algumas comentadas abaixo:

Funções digitais:

Funções de proteção:

– Níveis de curto: Icu e Ics, o que levar em conta, o que as normas nos dizem?

Para aplicar um disjuntor devemos levar em conta algumas características elétricas como corrente nominal, tensão de trabalho, número de polos, aplicação, acessórios e também os níveis de curto, que são de extrema importância para a instalação. Vamos abordar dois tipos de nível de curto em específico, sendo eles o “Icu” e o “Ics” no sentido da confiabilidade do disjuntor. Existes outros níveis de curto que abrangem a área da seletividade a qual não abordaremos neste estudo.

Icu = Capacidade nominal de interrupção máxima em curto-circuito.

Icu é o nível máximo de curto-circuito que o disjuntor suporta, sem levar em consideração o comprometimento do seu funcionamento. Não inclui após a sequência de testes de curto-circuito a capacidade do disjuntor conduzir sua corrente nominal constantemente, sem falhas.

Ics = Capacidade nominal de interrupção de curto-circuito em serviço.

Ics é a capacidade de interrupção do disjuntor para garantir, no mínimo, três atuações sucessivas com essa corrente, sem modificar as suas características mecânicas e elétricas. Inclui após a sequência de teste de curto-circuito a capacidade do disjuntor conduzir sua corrente nominal constantemente.

Visto isto é importante ressaltar que quando um disjuntor está instalado em uma aplicação real e o mesmo é submetido em um curto-circuito, dificilmente se sabe o nível deste curto, ou seja, avaliar os danos ao disjuntor sem o mesmo estar em uma bancada de testes é praticamente impossível.

Segundo as definições da IEC 60947-2, através dos critérios de utilização do Ics, o disjuntor poderá ser utilizado até três vezes, mas e se o curto-circuito ao qual o equipamento foi submetido for muito superior ao valor do seu Ics? E se for consideravelmente menor? Em um próximo ciclo o disjuntor vai desarmar ou mesmo rearmar? Quantas vezes o disjuntor já sofreu com este fenômeno? Caso não seja registrado a intensidade do curto-circuito bem como o número de vezes em que o disjuntor já atuou, isto vai dificultar na procura pelas respostas das questões aqui citadas, principalmente se o disjuntor vai desarmar ou rearmar em um próximo ciclo. O que se pode afirmar de fato é que o curto-circuito danifica os contatos internos do disjuntor, mas o quanto isto de fato degradou o mesmo, e se podemos reutilizá-lo ou não é uma questão difícil de ser respondida.

– A preditiva é o caminho

Com o objetivo de ter certeza que de fato seu disjuntor está confiável após atuações, os disjuntores de caixa moldada a partir de 16 amperes possuem recursos que são: número de operações, número de disparos (Trip) e o nível de desgaste dos contatos.

Desgaste dos contatos

Essa informação segue a linha da manutenção preditiva, onde antes mesmo do equipamento estar em uma condição crítica de funcionamento, podemos tomar decisões agora com base em dados concretos e em tempo real, isto no próprio disjuntor. Desta maneira conseguimos ter a confiabilidade no equipamento, protegendo de fato nossas instalações elétricas.

Análise dos contatos 24 horas por dia, 7 dias por semana

– Adicionando mais funcionalidades

Falhas comuns em equipamentos elétricos e montagens são causadas por conexões ruins. Mas como detectar precocemente essas conexões ruins? Através da medição de temperatura. Podemos aplicar estes sensores em barramentos, conexões, transformadores ou mesmo no quadro elétrico.

Medição de temperatura

Um aumento de temperatura sob condições de carga constante é o primeiro sinal de uma conexão elétrica ruim em um quadro de distribuição. Os métodos tradicionais apresentam certos riscos como:

– Os operadores precisam monitorar os dispositivos e conexões através de medição infravermelha, que fornecem apenas uma visão instantânea da condição de temperatura;

– O monitoramento deve ser feito no quadro de distribuição e para segurança, é necessário um EPI de alto nível;

– Algumas áreas do quadro de distribuição não são acessíveis com o equipamento energizado;

– As janelas de visualização infravermelha podem ser instaladas, mas não são capazes de fornecer acesso a todos os pontos de conexão;

Com monitoramento de temperatura online 24 horas por dia, 7 dias por semana:

– O operador pode monitorar as temperaturas de um local seguro e remoto;

– A localização detalhada e a gravidade (alarme de temperatura) estão disponíveis;

– As áreas críticas são monitoradas;

– Possível comandar sistema de ventilação forçada para refrigeração do painel;

Exemplos de aplicações com medições de temperatura

Medições de temperatura visualizada diretamente no disjuntor

– A digitalização das proteções

Além de todos estes recursos fantásticos apresentados, temos ainda mais uma vantagem: a digitalização dos recursos físicos, ou seja, do chão de fábrica para nuvem. A ABB conta com o ABB Ability Energy And Asset Manager para gerenciar e monitorar estes novos disjuntores em plataforma online diretamente na nuvem.