Detecção de Arco Voltaico em Painéis de Média e Baixa Tensão (PARTE 3) - Maex Engenharia
Principio de funcionamento do sistema de proteção contra arco voltaico
O principio de funcionamento do sistema de proteção contra arco voltaico associa a variação da intensidade da iluminação, captada por até quatro sensores óticos independentes, com elevação das correntes medidas pelo relé de proteção a valores previamente ajustados para correntes de fase e neutro.
Para alcançar tempos de atuação de trip mais veloz, são utilizados elementos de sobrecorrente de alta velocidade (50PAF e 50NAF), separados das funções contra curto-circuito.
A partir desse ponto, o usuário irá definir, por meio da programação do relé de proteção, quais ações serão tomadas a partir de da detecção de um arco voltaico, como acionar o disjuntor, enviar alarmes remotos etc, visando a extinção mais rápida do arco voltaico. Pode -se também, pela comunicação digital entre relés ou envio um mensagem IEC-61850 GOOSE, fazer a coordenação com relé de entrada do painel, caso o sinal permaneça ativo por um tempo previamente determinado.
Uma técnica de "loop ótico" realiza a função de autodiagnose do sistema de detecção do arco. Um led transmissor no relé de proteção emite impulsos luminosos em um intervalo regular e monitora por um detector ótico o retorno desses impulsos que são refletidos na lente dos sensores de luz. A verificação deste loop ótico permite ao relé enviar alarmes caso o circuito seja rompido, via comunicação serial, ethernet, contato ou display.
Benefícios com a aplicação da proteção contra arco voltaico integrada aos relés principais
Além do beneficio principal, que é a proteção contra arco voltaico, o sistema aqui proposto apresenta outros benefícios adicionais que são os seguintes:
1-Para instalação em painéis existentes: neste caso, recomenda-se aproveitar e efetuar retrofit da proteção principal para obter os demais benefícios com um relé de proteção de última geração (oscilografia, sequência de eventos, integração em rede, etc);
2-Retrofit de painéis ou modernização de subestações industriais: Pode-se trocar todo o sistema de proteção convencional e incluir o sistema de detecção de arco neste conceito como um todo;
3-Novos painéis: O próprio relé de proteção principal já pode ser definido como unidade "mestre" para a detecção de arco voltaico.
1-Utilização de apenas um equipamento para proteção e detecção de arco voltaico, reduzindo os componentes do cubículo;
2-Os componentes do sistema de proteção de arco voltaico apresentam baixas taxas de falhas de forma individual, e aliado a este fato, o sistema como um todo garante a operação somente se houver combinação de intensidade luminosa e corrente. Portanto, caso haja apenas presença de corrente de falta no circuito, o sistema de proteção de arco voltaico mão deverá atuar;
3-O relé de proteção principal apresenta MTBF médio de 300 anos, o que significa que a cada 300 unidades, em um período de 12 meses, apenas um poderá apresentar defeito;
4-Recursos de auto diagnóstico do relé de proteção e do loop ótico do sistema de detecção de arco, proporcionando alarmes na ocorrência de problemas nas fibras/sensores;
5-Garantia de dez anos.
Desnecessárias a instalação de transformador de corrente adicional (TC) ou ligações em série de circuitos de correntes para alimentar as entradas de equipamento adicional caso o detector de arco seja instalado fora do relé de proteção.
Utilização de software único para configuração de detector de arco e do relé de proteção. Facilidade para a equipe de manutenção que habitualmente parametriza os relés de proteção microprocessados.
O sistema de proteção contra arco voltaico já é consagrado pelas industrias de grande porte como o mais eficiente sistema de proteção para a segurança pessoal, aparelhagem e equipamentos. Foi apresentada a filosofia de um sistema de detecção de arco voltaico extremamente rápido (detecção em cerca de +- 2 ms) com possibilidade de integração em rede de alta confiabilidade e otimiza recursos em painéis.