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Os baixos transientes de comutação dos contatores a vácuo

O que são transientes de comutação e por que ocorrem?




Os transientes de comutação ocorrem nos sistemas de energia toda vez que ocorre uma mudança brusca no circuito.


Esse fenômeno é atribuído pela combinação de dois fatores nas aplicações motoras: a energia mecânica armazenada na máquina rotativa e a energia elétrica armazenada na carga indutiva.


Esses transitórios têm vida curta e natureza oscilatória.


No entanto, eles são extremamente importantes, pois o equipamento elétrico é submetido às maiores tensões durante esse período.


Quando os dois contatos elétricos se separam, um arco é criado no interruptor que mantém o fluxo atual.


À medida que a corrente se aproxima do próximo cruzamento de zero, o arco se enfraquece e se apaga.


O corte repentino de corrente induz transitórios de tensão dentro da carga indutiva.


É essencial minimizar o nível de corrente de corte para reduzir sobretensões transitórias que podem danificar os sistemas de isolamento.


Em uma operação de comutação típica, como um contator ou abertura ou fechamento de um disjuntor, os transientes de comutação ocorrem em uma carga elétrica cada vez que ocorre uma mudança brusca de circuito ou interrupção de corrente.


Cargas indutivas são mais sensíveis a mudanças bruscas de circuito.


Abaixo, a Figura 1 ilustra que a corrente fica abaixo da tensão em uma carga indutiva.


A condição de sobretensão transitória mais severa é observada antes do cruzamento de corrente atual.

Figura 1. À medida que a corrente diminui, a tensão está realmente aumentando em direção ao seu pico.


Acoplando a tensão transitória induzida na parte superior da tensão da linha do sistema, este cenário apresenta a tensão mais alta no intervalo de contato, aumentando assim as chances de tensões na carga indutiva.


O corte de corrente antes do zero atual causar picos de tensão (conhecidos como transientes de comutação) pode danificar cargas como motores elétricos ou transformadores do tipo seco.


Sobretensões de transientes de comutação podem resultar em degradação do isolamento. Com o tempo, isso pode levar a flashovers ou avarias no isolamento.


Flashovers podem tropeçar em dispositivos de proteção e forçar o equipamento a ficar fora de serviço.


Eventualmente, falhas no isolamento levam a danos permanentes no equipamento.


O baixo transiente de comutação de um contator a vácuo prolonga a vida útil das cargas indutivas, minimizando a corrente de corte que, por sua vez, minimiza os transientes de comutação.


Figura 2. Comparação do nível de corrente de corte entre os diferentes materiais de contato usados ​​nos interruptores a vácuo.


Vantagens do contator a vácuo sobre disjuntores O design padrão do disjuntor combina alta capacidade de interrupção com comutação pouco frequente de altas correntes, geralmente acima de 600 amperes.


Para alcançar um alto nível de interrupção, o projetista deve usar um material de contato rígido capaz de lidar com temperaturas extremamente altas.


Quando os contatos se abrem, o disjuntor interrompe a corrente o mais rápido possível. O corte abrupto de corrente, tipicamente 3-5A nos modernos disjuntores a vácuo, induz transientes de tensão mais altos que podem danificar cargas indutivas.


Muitas peças de literatura publicadas pelo IEEE abordam esse problema em particular com a adição de supressão de picos ou componentes de filtro.


No entanto, os interruptores a vácuo projetados para uso em um contator a vácuo não requerem componentes adicionais.


Esse benefício reduz ainda mais o custo geral e a complexidade do sistema.


Os contatores a vácuo normalmente envolvem comutação de cargas do motor inferiores a 600A, com um nível de interrupção 4-6KA, e são comutados com muita frequência.


Em aplicações de comutação de motores, os contatores a vácuo Joslyn Clark são sempre a solução certa para disjuntores a vácuo ou outros contatores com características de corte de alta corrente inerentes.


Com muitos fabricantes de contatores reivindicando baixos níveis de interrupção de corrente, suas publicações permanecem em silêncio sobre quais são esses níveis.


Joslyn Clark sempre publicou o nível de corte atual do nosso contator a vácuo e o expressou no máximo em 0,9A, como visto em 10.000 testes operacionais.


A corrente média atual é de 0,55A, Joslyn Clark projeta contatores a vácuo para fornecer baixos transientes de comutação, prolongando a vida útil de cargas indutivas, como motores, transformadores e reatores de derivação.


O comprovado material de contato proprietário da Joslyn Clark oferece uma combinação ideal de baixo transiente de comutação, resistência à solda de contato, resistência à erosão, capacidade de carga atual e classificação de interrupção.


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Os produtos Joslyn Clark são fabricados e comercializados pela Specialty Product Technologies, uma empresa do Grupo Fortive que possui outras marcas consagradas, como Veeder-Root, West Control Solutions, Dynapar, Hengstler, Bindicator e Kistler-Morse.

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