1. Qual é a função de um barramento? Que tipos são comumente usados?
O barramento é utilizado na ligação de dispositivos de distribuição de tensão em vários níveis da subestação, bem como na ligação de equipamentos elétricos como transformadores e respetivos dispositivos de distribuição.
Normalmente é um fio desencapado ou trançado com seção transversal retangular ou circular. A função de um barramento é coletar, distribuir e transmitir energia elétrica.
Como uma grande quantidade de energia elétrica passa pelo barramento durante a operação, ele sofre aquecimento significativo e efeitos eletromagnéticos durante curtos-circuitos.
Portanto, é essencial selecionar adequadamente o material do barramento, o formato da seção transversal e a área para atender aos requisitos de operação segura e econômica.
Os barramentos são categorizados por estrutura em barramentos rígidos e flexíveis. Os barramentos rígidos são divididos em barramentos retangulares e tubulares.
Barramentos retangulares são geralmente usados desde o transformador principal até a sala de distribuição de energia. Eles são vantajosos devido à sua fácil instalação, mudanças operacionais mínimas e grande capacidade de transporte de corrente, mas tendem a ser mais caros.
Barramentos macios são usados ao ar livre, onde grandes espaços garantem que a oscilação dos fios não resulte em espaçamento insuficiente entre linhas. Os barramentos flexíveis são fáceis de instalar e relativamente baratos.
Nos últimos anos, para barramentos acima de 35kV em projetos de subestações, são utilizados barramentos tubulares feitos de materiais de liga de alumínio.
Este tipo de estrutura de barramento pode reduzir a distância entre os barramentos, fornecer fiação clara e reduzir a manutenção, mas o hardware de fixação do barramento é um tanto complexo.
2. Por que é necessário instalar um dispositivo de compensação de expansão para barramentos rígidos?
Quando a corrente passa pelo barramento, ela gera calor. A quantidade de calor é diretamente proporcional ao quadrado da corrente que passa pelo barramento. A expansão e contração térmica do barramento rígido podem causar tensões perigosas no isolador do barramento. A instalação de um compensador de barramento pode efetivamente mitigar esse estresse.
O compensador pode ser feito de chapas de cobre ou alumínio de 0,2 a 0,5 mm (para barramentos de alumínio), e sua seção transversal total não deve ser inferior a 1,2 vezes a do barramento original.
O compensador não deve apresentar trincas, dobras ou fragmentações, e a camada de óxido deve ser removida entre cada peça. As chapas de alumínio devem ser revestidas com vaselina neutra ou graxa composta, e as chapas de cobre devem ser estanhadas.
3. Que medidas devem ser tomadas para evitar a formação de correntes parasitas na braçadeira do isolador de porcelana de suporte do barramento?
Se a pinça do barramento for de material ferroso, formará um circuito magnético fechado. Sob a ação da corrente alternada, uma corrente induzida, ou corrente parasita, será gerada no circuito fechado, causando aquecimento localizado do barramento e aumentando a perda de energia.
Quanto maior a corrente no barramento, mais severo será o efeito. Portanto, a pinça do barramento não deve formar um circuito magnético fechado.
4. Para evitar a geração de correntes parasitas, que medidas devem ser tomadas?
As seguintes medidas devem ser adotadas nas pinças de fixação dos barramentos:
1) Uma das duas pinças pode ser de ferro, enquanto a outra é de alumínio ou cobre.
2) Quando ambas as pinças forem de ferro, um dos dois parafusos de fixação deverá ser de ferro e o outro deverá ser de cobre.
3) Materiais de ferro podem ser usados para fazer braçadeiras abertas para fixar o barramento.
5. Que medidas de proteção contra sobretensão são geralmente adotadas para linhas aéreas de alta tensão?
Dada a extensão das linhas aéreas e a sua distribuição pelas diferentes regiões, os acidentes com raios são relativamente comuns (representando mais de 90% dos acidentes com raios na rede elétrica).
Portanto, medidas rigorosas e abrangentes de proteção contra sobretensão devem ser tomadas para linhas aéreas de alta tensão, incluindo principalmente o seguinte:
1) Medidas diretas de prevenção de descargas atmosféricas, como instalação de pára-raios, utilização de pára-raios em algumas áreas e utilização de vãos de proteção.
2) Proteção contra backflashovers: Quando o topo de um poste ou pára-raios é atingido por um raio, devido à indutância da torre do poste e à resistência de aterramento, a corrente do raio pode fazer com que o potencial da torre do poste atinja um valor que cause um backflashover (descarga de flashover) em a linha.
Comumente, medidas como redução da resistência de aterramento, reforço do isolamento e aumento do coeficiente de acoplamento podem ser adotadas para proteção.
3) Proteção contra a ocorrência de arcos de frequência de energia em estado estacionário: Depois que o isolamento da linha sofrer um flashover de impulso, desde que não ocorra um arco de curto-circuito em frequência de energia constante, a linha não desarmará.
Portanto, medidas como redução do gradiente de potencial na isolação, neutro não aterrado ou aterramento através de bobina de supressão de arco devem ser empregadas, para que a maioria dos arcos de descarga de impulso desapareçam por si próprios, sem causar curto-circuito na frequência de potência.
4) Proteção contra interrupção do fornecimento de energia, como implementação de religamento automático como medida de proteção corretiva.
6. Quais são os requisitos para proteção contra raios nos disjuntores de pólo de linha de 10kV?
Os requisitos de proteção contra raios para os disjuntores de pólo de linha de 10kV são os seguintes:
(1) Pára-raios de óxido metálico, pára-raios tipo válvula, pára-raios tipo tubo ou lacunas de proteção devem ser instalados para proteção.
(2) Para disjuntores montados em poste que são frequentemente desligados, mas permanecem energizados, os pára-raios devem ser instalados no lado energizado. O fio terra deve ser conectado à caixa metálica do disjuntor montado em poste e a resistência de aterramento não deve exceder 10Ω.
(3) Para disjuntores frequentemente fechados, os pára-raios só devem ser instalados no lado da fonte de alimentação; para disjuntores de linhas de interconexão que são frequentemente desligados, devem ser instalados pára-raios em ambos os lados do disjuntor.
(4) Os pára-raios devem ser instalados o mais próximo possível do disjuntor protegido.
7. Por que geralmente não são instalados fios terra aéreos em linhas de distribuição abaixo de 10kV?
A resistência do isolamento das linhas de distribuição abaixo de 10kV geralmente não é alta.
Se fios de aterramento aéreos forem instalados nessas linhas e um raio atingir os fios, isso pode facilmente iniciar um “contra-ataque” à linha de distribuição a partir de seu cabo de aterramento, não apenas falhando em fornecer proteção contra raios, mas também causando danos causados por raios.
Além disso, o custo de instalação de fios terra aéreos é substancial, razão pela qual geralmente não são instalados em linhas de distribuição.
