O guia definitivo para disjuntores pneumáticos para uso industrial

Disjuntores de ar são dispositivos elétricos que ajudam a prevenir danos e riscos potenciais interrompendo o fluxo do circuito quando falhas elétricas são detectadas.

Esses dispositivos são guardiões essenciais em sistemas de energia industrial.

Quando correntes excessivas, como curtos-circuitos ou sobrecargas, ameaçam, esses dispositivos especializados entram em ação, interrompendo o fluxo de eletricidade para evitar danos potencialmente catastróficos.

Em fábricas, usinas e grandes instalações comerciais, uma falha elétrica pode significar desastre. ACBs são a defesa da linha de frente, mantendo a integridade de todo o sistema. 

Este guia revela o funcionamento interno dos disjuntores de ar – seus princípios, tipos, aplicações, critérios de seleção, instalação e muito mais.

Continue lendo para saber mais.

Princípio de funcionamento do ACB

A simplicidade sustenta uma ACBoperação. Mas para que você entenda como funcionam os disjuntores de ar, você tem que conhecer a construção primeiro.

Estrutura e peças do ACB

Um disjuntor de ar (ACB) é composto de várias peças-chave projetadas para controlar, conter e extinguir arcos elétricos para proteger circuitos. Aqui está uma breve descrição e função de cada parte:

Pára-quedas de arco	Uma câmara com placas de metal dispostas para capturar e resfriar o arco quando ele se forma. Sua principal função é dividir o arco em segmentos menores, dissipando o calor rapidamente e extinguindo o arco, o que ajuda a proteger o circuito contra danos.
Cuspidor de arco	Placas de metal dentro do arco dividem o arco em segmentos menores. Essa divisão reduz a intensidade do arco, tornando-o mais fácil de extinguir, protegendo assim o disjuntor de superaquecimento e estendendo sua vida útil.
Corredores de Arco	Tiras condutoras que guiam o arco dos contatos principais para a calha do arco. Sua função é direcionar o arco para longe das áreas sensíveis e para dentro da calha do arco, onde ele pode ser gerenciado e extinto com segurança.
Contatos de arco	Contatos especialmente projetados que lidam com o arco quando o disjuntor opera. Eles suportam o impacto da energia do arco, protegendo os contatos principais do desgaste. Ao absorver os danos do arco, eles garantem que os contatos principais durem mais, aumentando a durabilidade do disjuntor.

Como funcionam os ACBs

Os disjuntores de ar contam com dois conjuntos de contatos: contatos principais, feitos de cobre revestido de prata para minimizar a resistência de contato, e contatos de arco, feitos de uma liga de cobre resistente ao calor.

À medida que os contatos do disjuntor se separam, um arco se forma entre eles. 

No entanto, esse arco é rapidamente extinto por uma onda de ar comprimido. 

Esse ar resfria e alonga o arco até que ele cesse, interrompendo o fluxo de corrente. 

Durante a operação, os contatos principais fecham primeiro para conduzir a corrente e se separam primeiro para transferir o arco para os contatos de arco, reduzindo o desgaste nos contatos principais. 

A operação consistente e confiável depende desse suprimento de ar comprimido, fornecido por um compressor ou reservatório sempre pronto.

Insertos de aço na calha do arco geram um campo magnético que empurra o arco para cima, onde ele é dividido e resfriado por placas de aço na calha. 

O arco é finalmente extinto à medida que se alonga, esfria e perde potência, embora, em correntes mais baixas, a extinção possa ser menos eficiente devido a forças eletromagnéticas mais fracas.

Tipos de disjuntores aéreos

Embora a criação e extinção de um arco no ar continue sendo o conceito central, os ACBs assumem várias formas adaptadas a condições operacionais únicas.

1. Tipo de ruptura simples ACB ou Cross-Blast ACB

A simplicidade é a marca deste design. Os contatos se separam em uma câmara cheia de ar comprimido e o jato de ar é direcionado ao longo do caminho do arco. Este fluxo cruzado de ar faz com que o arco se alongue e eventualmente se extinga. Esses disjuntores são frequentemente usados em aplicações de baixa tensão.

2. Sopro Magnético Tipo ACB

Esses disjuntores empregam um forte campo magnético além do jato de ar. O campo magnético faz com que o arco gire e se alongue, melhorando o processo de resfriamento e extinção do arco. Este projeto é particularmente adequado para aplicações de alta tensão onde o arco é mais intenso.

3. Disjuntor de jato de ar

Para sistemas de transmissão e distribuição de alta tensão, o disjuntor de jato de ar é ideal. Ele emprega um poderoso jato de ar comprimido – gerado por um reservatório de alta pressão ou sistema de compressor – para alongar e extinguir rapidamente o arco. Esses disjuntores são projetados para lidar com os imensos níveis de energia encontrados em tais aplicações.

4. Disjuntor de interrupção de ar da rampa de ar

Imagine uma série de placas isolantes ou calhas guiando o arco à medida que ele se forma. O arco é forçado a percorrer essas calhas, onde encontra os efeitos de resfriamento e extinção do jato de ar. Este projeto é amplamente utilizado em aplicações de média tensão.

Aplicativos e classificações

Os disjuntores pneumáticos são extremamente versáteis. Eles são uma escolha preferida em vários setores industriais formulários, Incluindo:

1. Aplicações de alta tensão

Em sistemas de transmissão e distribuição de alta tensão, os disjuntores de ar comprimido ocupam o centro do palco. Esses dispositivos resistem e extinguem arcos alimentados por imensas energias elétricas, protegendo redes intrincadas que direcionam a energia por vastas distâncias. 

Um arco sustentado em tais sistemas poderia provocar interrupções generalizadas e causar estragos. Entre na explosão de ar ACB – liberando torrentes de ar comprimido para alongar e reprimir à força até mesmo os arcos mais formidáveis, evitando a catástrofe.

2. Aplicações de Média Tensão

Plantas industriais e edifícios comerciais operam na área de média tensão, e suas artérias elétricas transportam correntes substanciais, porém medidas. Aqui, os ACBs de rampa de ar e de sopro magnético brilham, oferecendo soluções versáteis de gerenciamento de arco. 

Os disjuntores de rampa de ar empregam rampas isolantes para afunilar e resfriar o arco, enquanto os modelos de explosão magnética exercem forças eletromagnéticas para catalisar a rotação e o alongamento do arco antes que o jato de ar o extinga.

3. Classificações atuais de curto-circuito

A classificação de corrente de curto-circuito de um ACB mede sua capacidade de suportar e interromper correntes de falta extremas que surgem durante curtos-circuitos. Esta classificação reflete a resistência eletromecânica do disjuntor, garantindo que ele possa conter e extinguir o arco com segurança sem sofrer danos. Classificações mais altas equivalem a maior resiliência a curto-circuitos, uma consideração vital para aplicações propensas a tais eventos.

4. Classificações de correntes contínuas

Embora os eventos de curto-circuito exijam heroísmo momentâneo, os ACBs também devem apresentar um desempenho inabalável durante operações em estado estacionário. Suas classificações de corrente contínua definem a carga máxima que podem conduzir de forma confiável sem superaquecer ou comprometer a integridade do isolamento. Esta métrica orienta a seleção para aplicações com demandas de corrente conhecidas e sustentadas, garantindo que o ACB escolhido opere bem dentro de suas limitações térmicas.

Critérios de Seleção – Escolhendo um Disjuntor Aberto

Escolher o disjuntor pneumático ideal não é uma tarefa única. Vários fatores-chave determinam a solução ideal.

1. Classificação de tensão e corrente

Talvez a consideração mais fundamental – os parâmetros de tensão e corrente da aplicação devem estar perfeitamente alinhados com as classificações do ACB. 

Selecionar um disjuntor com classificação inadequada pode ser desastroso, incapaz de conter ou interromper falhas de forma eficaz. Por outro lado, a especificação excessiva leva a custos desnecessários. A correspondência prudente das classificações com as condições operacionais é fundamental.

2. Realidades Ambientais

Os ACBs não operam em ambientes controlados e estéreis. Extremos de temperatura, níveis de umidade, condições internas/externas e possíveis poluentes ou contaminantes afetam o desempenho e a longevidade. 

Uma instalação industrial interna e climatizada permite diferentes opções de ACB em comparação com uma subestação externa sujeita aos elementos. As avaliações ambientais orientam as seleções adequadas.

3. Restrições de espaço

Frequentemente surgem restrições espaciais, necessitando de designs de ACB compactos que otimizem a área ocupada sem comprometer a funcionalidade. O roteamento dos cabos de entrada/saída, os requisitos de acesso para manutenção e as folgas ao redor do disjuntor são fatores que influenciam a equação dimensional. Para espaços confinados, modelos com geometria engenhosa que economiza espaço são inestimáveis. 

4. Considerações sobre manutenção

Como qualquer componente de trabalho pesado, os ACBs exigem manutenção periódica para garantir um serviço confiável e duradouro. Alguns projetos facilitam a acessibilidade, inspeções mais rápidas e substituições de peças mais fáceis em comparação com outros. Onde as demandas de manutenção são rigorosas ou os tempos de inatividade operacionais são caros, os modelos que priorizam a manutenção têm precedência.

Instalação e Manutenção de ACBs

Quando se trata de ACBs, a instalação adequada e a manutenção consistente são fundamentais. Aqui estão algumas diretrizes gerais:

1. Preparação e instalação do local 

A preparação do local é crucial antes de um ACB iniciar as suas funções. Isso inclui avaliar a folga para acomodar operação, acesso para manutenção e ventilação. Avaliações estruturais garantem que a superfície de montagem possa suportar o peso do disjuntor e as forças eletromagnéticas durante perigos.

Diretrizes rigorosas de instalação determinam aspectos críticos como terminações de cabos, procedimentos de aterramento e alinhamento de interfaces para mitigar tensões elétricas. Segui-los é vital para a segurança e o desempenho.

2. Inspeções e testes periódicos

Tal como os instrumentos afinados, os ACBs exigem inspeções e testes regulares para validar a integridade operacional. Os exames visuais identificam sinais de desgaste, superaquecimento ou contaminação que podem impedir a funcionalidade. As medições de resistência nas superfícies de contato detectam degradação que pode prejudicar a capacidade de transporte de corrente. 

Os testes de temporização avaliam a capacidade de resposta do disjuntor, garantindo que as faltas sejam interrompidas dentro dos prazos especificados. Estas avaliações periódicas previnem potenciais falhas e informam intervenções de manutenção proativas.

3. Solução de problemas comuns

Mesmo com precauções, podem surgir problemas durante a vida útil de um ACB. O superaquecimento causado por cargas pesadas ou ventilação insuficiente continua sendo um risco, exigindo ajuste de carga ou correções no fluxo de ar. A erosão de contato causada pelo uso ou contaminantes exige retoque ou substituição. 

Problemas mecânicos ou intertravamentos defeituosos podem dificultar a separação dos contatos, necessitando de recalibração ou substituição de peças. A solução de problemas identifica problemas para correções específicas.

4. Precauções de segurança

A aplicação de protocolos de segurança rigorosos não é negociável ao trabalhar com ACBs. Os procedimentos de bloqueio/sinalização garantem que o equipamento esteja devidamente desenergizado e isolado antes da manutenção. As práticas de aterramento unem temporariamente componentes condutores para dissipar cargas residuais. 

Equipamentos de proteção individual, como ferramentas isoladas, roupas resistentes a arco e protetores faciais, protegem o pessoal de possíveis riscos de arco elétrico. Os planos de resposta a emergências delineiam ações críticas em caso de incidentes, mitigando riscos ao pessoal e aos ativos. A complacência na presença de forças tão formidáveis é inaceitável.

Mais perguntas frequentes sobre disjuntores de ar

Qual é a diferença entre um disjuntor a ar e um disjuntor a óleo?

Um disjuntor a ar (ACB) usa ar para extinguir arcos, enquanto um disjuntor a óleo depende de óleo.

Em um ACB, o ar resfria e alonga o arco, enquanto em um disjuntor a óleo, o arco vaporiza o óleo para formar um gás que o resfria e isola.

O ACB é melhor que o MCCB?

Os ACBs geralmente são melhores para aplicações de alta corrente e média tensão devido à sua durabilidade e capacidade de manuseio de arco. 

Os MCCBs (disjuntores em caixa moldada) são mais compactos, usados para circuitos de baixa tensão e fornecem proteção confiável para correntes mais baixas. 

A escolha depende da aplicação e dos requisitos de voltagem.

Por que usamos disjuntores de ar?

Disjuntores de ar são usados por sua capacidade de lidar com altas correntes em aplicações industriais. 

Eles extinguem arcos rapidamente, fornecem configurações de disparo ajustáveis e são fáceis de manter, o que os torna ideais para proteger sistemas de média tensão e garantir distribuição confiável de energia.

Onde os disjuntores de ar são usados?

Disjuntores de ar são comumente usados em instalações industriais, edifícios comerciais e data centers. 

Eles protegem sistemas elétricos de média tensão contra sobrecargas e falhas, garantindo distribuição segura de energia em aplicações que exigem alta corrente e proteção robusta.

Qual é a diferença entre um disjuntor e um disjuntor de ar?

Um disjuntor é um dispositivo que interrompe o fluxo elétrico durante falhas. Um disjuntor de ar é um tipo específico que usa ar para extinguir arcos, usado principalmente em sistemas de média tensão. 

Outros disjuntores podem usar materiais como óleo, gás ou vácuo para supressão de arco.

O que faz um ACB disparar?

Um ACB pode disparar devido a sobrecargas, curtos-circuitos, falhas de aterramento ou problemas mecânicos. Ele detecta fluxo de corrente anormal ou falhas e dispara para proteger o circuito. 

Fatores ambientais como poeira ou umidade também podem afetar sua sensibilidade, causando disparos inesperados.

Padrões e certificações da indústria

Garantir que os disjuntores abertos estejam em conformidade com os padrões e certificações industriais estabelecidos é fundamental para garantir desempenho, segurança e interoperabilidade em diversas aplicações. Quando se trata de ACBs para aplicações industriais, existem inúmeras normas e certificações da indústria para garantir a qualidade:

• Série ANSI/IEEE C37 (American National Standards Institute/Institute of Electrical and Electronics Engineers)
• Série IEC 62271 (Comissão Eletrotécnica Internacional)
• NEMA SG 6 (Associação Nacional de Fabricantes Elétricos)
• UL 1066 (Laboratórios de Subscritores)
• CSA C22.2 (Associação Canadense de Padrões)
• KEMA (renomado organismo independente de testes e certificação)

Esses padrões abrangentes abrangem projeto, construção, metodologias de teste, classificações e critérios de desempenho para ACBs em todas as classes de tensão. A adesão a essas diretrizes é importante, pois inspira confiança nos especificadores, instaladores e usuários finais.

Conclusão

Os disjuntores abertos são vitais para proteger os sistemas de energia industriais contra correntes excessivas e falhas elétricas. Mas o seu papel vital vai muito além de apenas servir de defesa contra o caos potencial.

Através de projetos engenhosos adaptados para diversas aplicações e adesão rigorosa aos padrões da indústria, os ACBs cultivam um ambiente de segurança, confiabilidade e excelência operacional inabaláveis. Eles não são apenas dispositivos à prova de falhas – são fatores facilitadores que permitem que os sistemas elétricos industriais operem com desempenho máximo.

Desde a meticulosa preparação e instalação do local até a manutenção contínua e solução de problemas estratégicos, práticas diligentes desbloqueiam ACBtodo o potencial deles como dínamos extintores de arco. E à medida que a procura de energia industrial continua a aumentar, pode apostar que estes disjuntores continuarão a ser guardiões indispensáveis, fortalecidos por inovações tecnológicas e por um compromisso inabalável com a qualidade.

Quando se trata de proteger suas artérias de energia críticas, recorra aos especialistas em disjuntores de ar da iALLway. Como líder global em soluções de segurança elétrica, oferecemos uma gama abrangente de ACBs juntamente com serviços de suporte incomparáveis. Contato Eu sempre hoje e proteja suas operações com os melhores do setor.