A proteção contra surtos é um aspecto crítico da manutenção da integridade e confiabilidade dos sistemas elétricos de média tensão. Como fornecedor de média de tensão, testemunhei em primeira mão a importância desses dispositivos em salvaguarda de equipamentos e garantir a operação contínua. Neste blog, exploraremos os vários dispositivos de proteção de sobretensão usados em aplicações de média tensão.
Compreendendo surtos de tensão média
Antes de se aprofundar nos dispositivos específicos de proteção de surtos, é essencial entender quais picos de tensão média são e de onde eles vêm. Os sistemas de média tensão geralmente operam na faixa de 1 kV a 72,5 kV. Os surtos nesses sistemas podem ser causados por uma variedade de fatores, incluindo raios, operações de comutação e falhas na rede elétrica.
Os raios são uma das causas mais comuns e graves de surtos. Quando um raio atinge uma linha de energia ou um objeto próximo, ele pode injetar uma quantidade enorme de energia no sistema elétrico. Esse afluxo repentino de energia pode causar picos de tensão que excedem em muito a tensão operacional normal do sistema, potencialmente danificando o equipamento e interrompendo operações.
As operações de comutação, como a abertura e o fechamento de disjuntores ou interruptores, também podem gerar picos. Quando um interruptor é aberto ou fechado, a mudança repentina no fluxo de corrente pode criar um pico de tensão transitória. Esses picos podem não ser tão graves quanto os causados por raios, mas ainda podem causar problemas ao longo do tempo, especialmente para equipamentos sensíveis.
Falhas na rede elétrica, como curtos circuitos ou falhas no solo, também podem levar a surtos. Quando ocorre uma falha, a corrente elétrica pode se desviar de seu caminho normal, causando flutuações e picos de tensão.
Tipos de dispositivos de proteção de ondas para média tensão
Varistores de óxido de metal (movs)
Os varistores de óxido de metal são um dos dispositivos de proteção de surto mais amplamente utilizados em sistemas de tensão de média. Os movs são feitos de um material cerâmico composto por grãos de óxido de zinco separados por camadas finas de outros óxidos metálicos. As propriedades elétricas dos movs mudam dependendo da tensão aplicada.
Em tensões operacionais normais, os movs têm uma resistência muito alta, permitindo que apenas uma pequena corrente de vazamento flua. No entanto, quando ocorre uma onda e a tensão excede um certo limite (conhecido como tensão de fixação), a resistência do MOV diminui rapidamente. Isso permite que o MOV conduz uma grande quantidade de corrente, desviando a energia de onda longe do equipamento protegido.
Os movs são conhecidos por seu tempo de resposta rápido, que normalmente está na ordem dos nanossegundos. Isso os torna eficazes na proteção contra picos de rápido aumento, como os causados pelo raio. Eles também têm uma alta capacidade de absorção de energia, o que significa que eles podem lidar com grandes quantidades de energia de onda sem serem danificados.
Prisioneiros de surtos
Os prisioneiros de surtos são outro tipo importante de dispositivo de proteção de surto para sistemas de média tensão. Os prisioneiros de surtos são projetados para limitar a tensão no equipamento protegido, desviando a corrente de onda ao solo.
Existem vários tipos de prisioneiros de prisão, incluindo prisioneiros de manobra de óxido de metal sem gap e prisioneiros de surtos. Os prisioneiros de pura de óxido de metal sem gap são semelhantes aos movs, pois usam um material de óxido metálico para fornecer resistência dependente de tensão. No entanto, eles são projetados especificamente para aplicações de alta tensão e geralmente são instalados na entrada de uma subestação ou edifício.
Os prisioneiros de surtos de gapped, por outro lado, usam uma série de lacunas de ar para controlar o fluxo de corrente. Quando ocorre uma onda, a tensão nas lacunas do ar aumenta até chegar a um ponto em que o ar se decompõe e se torna condutor. Isso permite que a corrente de onda flua através do.
Os detetores de surtos são normalmente classificados com base em sua tensão operacional contínua máxima (MCOV), sua classificação de corrente de descarga e sua capacidade de absorção de energia. É importante selecionar o chaveiro certo para o aplicativo específico para garantir uma proteção eficaz.
Capacitores
Os capacitores também podem ser usados como dispositivos de proteção de surto em sistemas de média tensão. Os capacitores armazenam energia elétrica em um campo elétrico e podem ser usados para suavizar as flutuações de tensão e reduzir o impacto dos surtos.
Quando ocorre um aumento, o capacitor pode absorver o excesso de energia carregando. Isso ajuda a limitar o aumento da tensão e a proteger o equipamento. Os capacitores são frequentemente usados em combinação com outros dispositivos de proteção de sobretensão, como movs ou prisioneiros de surtos, para fornecer proteção adicional.
No entanto, é importante observar que os capacitores têm limitações. Eles têm uma capacidade limitada de armazenamento de energia e, se a energia do pico for muito grande, o capacitor poderá não ser capaz de lidar com isso. Além disso, os capacitores podem introduzir capacitância adicional no sistema elétrico, que pode afetar o desempenho de outros equipamentos.
Considerações de aplicação
Ao selecionar dispositivos de proteção de surto para sistemas de média tensão, vários fatores precisam ser considerados. Isso inclui o tipo de sistema elétrico, a localização do equipamento, os níveis esperados de surto e os requisitos específicos do equipamento protegido.
Por exemplo, em áreas com uma alta incidência de greves de raios, podem ser necessários dispositivos mais robustos de proteção de surtos, como prisioneiros de surtos com uma classificação de alta corrente de descarga. Por outro lado, em áreas com condições de onda menos graves, movs ou capacitores podem ser suficientes.
A localização do equipamento também é importante. O equipamento localizado perto da entrada de uma subestação ou edifício tem maior probabilidade de ser exposto a picos e pode exigir uma proteção mais abrangente. Por outro lado, o equipamento localizado a jusante no sistema elétrico pode exigir menos proteção.
Os requisitos específicos do equipamento protegido também precisam ser considerados. Alguns equipamentos, como dispositivos eletrônicos sensíveis, podem exigir proteção mais precisa para evitar danos. Nesses casos, podem ser necessários dispositivos de proteção de sobretensão com baixa tensão de fixação e um tempo de resposta rápido.
Nossos produtos e soluções
Como fornecedor de média de tensão, oferecemos uma ampla gama de dispositivos de proteção de sobretensão para atender às diversas necessidades de nossos clientes. Nossos produtos incluem MOVs de alta qualidade, prisioneiros de surtos e capacitores projetados para fornecer proteção confiável contra surtos.
Também oferecemos soluções personalizadas com base nos requisitos específicos de nossos clientes. Nossa equipe de especialistas pode trabalhar com você para avaliar seu sistema elétrico, determinar os níveis esperados de surto e recomendar os dispositivos de proteção de surto mais apropriados para sua aplicação.
Por exemplo, se você está procurando um10KV Transformador Secundário de Transformador 30VA, podemos fornecer dispositivos de proteção de sobretensão projetados especificamente para proteger esse tipo de transformador. Da mesma forma, para aFator de potência do transformador de tensão em três fases 0.8ou aTransformador de 12 kV, podemos oferecer soluções personalizadas para garantir sua operação segura e confiável.
Conclusão
A proteção contra surtos é uma parte essencial de qualquer sistema elétrico de média tensão. Ao entender os diferentes tipos de surtos e os dispositivos de proteção de pico disponíveis, você pode tomar decisões informadas sobre como proteger seu equipamento e garantir a confiabilidade do seu sistema elétrico.
Se você estiver interessado em aprender mais sobre nossos produtos e soluções de proteção de sobretensão ou se tiver requisitos específicos para o seu sistema de tensão de média, não hesite em entrar em contato conosco. Estamos comprometidos em fornecer produtos de alta qualidade e excelente atendimento ao cliente, e estamos ansiosos para trabalhar com você para atender às suas necessidades de proteção de ondas.
Referências
- "Proteção de surto em sistemas elétricos de energia", de A. Greenwood
- "Handbook of Surge Protection", de JD McDonald
- "Sistemas elétricos de média tensão: design, operação e manutenção" por Cl Wadhwa
